Биотехнологии помогут сделать солнечную энергию общедоступной

Спустя всего несколько лет, любой фермер сможет развести в пакете с готовыми химикатами скошенную на лужайке траву, покрасить получившейся смесью крышу и начать использовать солнечную энергию, сдав в утиль свой верный примус.

Примерно так видит сотрудник MIT Андреас Мершин (Andreas Mershin) итог своей работы, о которой он сообщил в журнале Scientific Reports. Это исследование базируется на проекте восьмилетней давности, курировавшемся заместителем директора Центра биомедицинских технологий MIT Шугуань Чжаном (Shuguang Zhang).

В оригинальной работе Чжан локализовал в клетках растений комплекс молекул PS-I (photosystem-I), ответственный за фотосинтез. Ему и его коллегам удалось выделить PS-I, химически стабилизировать и нанести в виде покрытия на стеклянную подложку, создав, таким образом, подобие обычной фотоэлектрической ячейки.

Оборотной стороной достигнутого успеха стала высокая стоимость требующихся химикатов и лабораторного оборудования. Кроме того, КПД получившейся батареи оказался слишком низок, не позволяя говорить о каком-либо практическом применении: чтобы зафиксировать ток требовалось облучать пластину мощным лазером.

Мершин утверждает, что смог упростить процесс получения таких устройств, сделав его доступным даже для кабинетов химии средних школ.

Эффективность преобразования энергии возросла до 0,1%, что в 10 тыс. раз превосходит результат Чжана, но пока еще, как минимум, на порядок ниже коммерчески приемлемого уровня. Для этого, вместо плоской поверхности солнечной ячейки исследователь применил трехмерную древовидную наноструктуру проводников из оксида цинка и губчатой двуокиси титана, покрытой светопоглощающим материалом, полученным из бактерий.

Помимо отвода генерируемых электронов указанные материалы (входящие в состав многих кремов от загара) выполняют функцию экранирования ультрафиолетового излучения, которое разрушающе действует на комплекс PS-I.

Данная работа частично финансируется неограниченным грантом корпорации Intel и выполняется в сотрудничестве с Университетом штата Теннеси.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI