生物学的光合成システムからの電流の収集は、通常、システムを電解質溶液に浸漬することによって達成されます。さて、世界の研究者たちは、 テクニオン・イスラエル工科大学 彼らは初めて多肉植物を使って、光合成で動作する生きた「バイオ太陽電池」を作成した。
細菌や菌類から植物や動物に至るまで、すべての生きた細胞の自然な生物学的プロセスには、 電子の動き。ただし、電極が存在する場合、セルは外部から電気を生成できます。研究者はバクテリアを使って 燃料電池 しかし、微生物は継続的に餌を与える必要がありました。その代わりに、ノーム・アディールのチームを含む科学者たちは、電流を生成するために光合成に目を向けた。
このプロセス中に光が水の電子の流れを引き起こし、最終的に酸素と糖が生成されます。これは、太陽電池と同様に、生きている光合成細胞が「光電流」として引き出され、外部回路に電力を供給するために利用できる電子の流れを継続的に持っていることを意味します。
乾燥地帯に見られる多肉植物のように、葉の中に水分や栄養素を保つために厚いクチクラを持つ植物もあります。ヤニフ・シュロスベルグ、ガディ・シュスター、アディールは、電気化学セルの電解質溶液として、 光合成 多肉植物では、生きている太陽電池用のエネルギーを生成する可能性があります。
「アイスプラント」としてよく知られる多肉植物のコープスキュラリア・レーマニを使用して、研究者らは生きた太陽電池を作製した。彼らは、鉄の陽極と白金の陰極を挿入して植物の葉の0.28つをテストし、その電圧が20Vであることを発見しました。回路に取り付けると 2 日以上電流を生成し、最大 XNUMX A/cmXNUMX の光電流密度を達成できます。
たとえこの数字が一般人よりも低いとしても、 アルカリ電池、それらは 1 つのリーフにのみ適用されます。類似の有機デバイスに関する以前の研究によると、多数のリーフを直列に接続すると電圧が上昇する可能性があります。チームは意図的に生きた太陽電池を作成しました。 陽子 葉の内部の溶液は陰極で結合して水素ガスを生成する可能性があり、これを収集して他の目的に使用することができます。研究者らによると、 彼らのアプローチ 将来的には、多目的で持続可能なグリーン エネルギー ソリューションの開発に役立つ可能性があります。
ジャーナルリファレンス：
- ヤニフ・シュロスベルグ、ガディ・シュスター、ノーム・アディール。多肉植物の自己密閉型バイオ光電気化学セル。 ACS Applied Materials＆Interfaces。 DOI： 10.1021/acsami.2c15123
