植物光合作用釋放的有機化合物進入含有共生菌的土壤中,細菌為了生存對有機化合物進行分解,這一過程就產生了含有電子的副產品。
作者:江帆
來源:界面
原標題:苔蘚居然也能發電 一位西班牙學生發明了生物太陽能電池
圖片來源:視覺中國
盡管光能轉電能的概念十分有價值,但目前的光伏系統仍存在許多問題。舉例來說,其生產、加工過程產生的有毒副產品就導致了許多長期問題。此外,其在光照不足區域(北部地區)的運作效率十分低下。但如果光伏系統以生物為介質,那么上述問題都將得到一定程度的解決。
生物光伏(BPV)是一項旨在將自然的光合作用應用于太陽能發電的新興技術。相比于硅制成的太陽能電池,使用生物材料制成的太陽能電池來捕獲光能更具優勢,其生產成本更低,且具有自我修復、自我復制和可生物降解的功能,更加可持續。這種電池的制造過程是對環境無害的,此外,它還適用于光照直射不足的地方。
日前,西班牙加泰羅尼亞高級建筑學院的學生Elena Mitrofanova在其論文中提出一項以苔蘚為介質的光伏發電系統,直觀看來,是一組種植苔蘚的立面中空模塊化墻磚。
立面的苔蘚光伏發電系統
在光合作用過程中,植物利用光能把周邊環境中的二氧化碳和水轉化為有機化合物。“(苔蘚)釋放的有機化合物進入含有共生菌的土壤,細菌為生存對有機化合物進行分解,這一過程就產生了含有電子的副產品。”Mitrofanova說,“只需為這些微生物產生的電子提供一個電極,這些電子就能被收集且發電。”
其他種類的植物和藻類同樣適用于該發電系統,但唯獨苔蘚成為該系統的首選是由于其獨特的屬性。眾所周知,苔蘚是城市區域較為常見的一種植物,道路、墻壁、屋頂和樹木的縫隙都能發現它的身影。因此,該發電系統在城市區域內推行的阻力較低。此外,苔蘚優于其他高等植物的原因還包括重量負荷輕、吸水率高、無肥料需求、抗旱能力強和低維護成本。
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