Cara yang andal dan terbarukan untuk memberi daya pada perangkat kecil untuk Internet of Things dengan ganggang, sinar matahari, dan air

Cara yang andal dan terbarukan untuk memberi daya pada perangkat kecil untuk Web of Issues dengan ganggang, sinar matahari, dan air

Komputasi bertenaga alga: ilmuwan menciptakan sel fotovoltaik biologis yang andal dan terbarukan

Para peneliti telah menggunakan spesies ganggang biru-hijau yang tersebar luas untuk memberi daya pada mikroprosesor terus menerus selama satu tahun – dan terus bertambah – hanya menggunakan cahaya sekitar dan air. Sistem mereka berpotensi sebagai cara yang andal dan terbarukan untuk memberi daya pada perangkat kecil.

Perangkat fotosintesis kami tidak berjalan seperti baterai karena terus menggunakan cahaya sebagai sumber energi.

Chris Howe

Sistemnya, yang ukurannya sebanding dengan baterai AA, mengandung sejenis ganggang tidak beracun yang disebut Synechocystis yang secara alami memanen energi dari matahari melalui fotosintesis. Arus listrik kecil yang dihasilkan ini kemudian berinteraksi dengan elektroda aluminium dan digunakan untuk memberi daya pada mikroprosesor.

Sistem ini terbuat dari bahan yang umum, murah, dan sebagian besar dapat didaur ulang. Ini berarti dapat dengan mudah direplikasi ratusan ribu kali untuk memberi daya pada sejumlah besar perangkat kecil sebagai bagian dari Web of Issues. Para peneliti mengatakan itu mungkin paling berguna dalam situasi off-grid atau lokasi terpencil, di mana sejumlah kecil daya bisa sangat bermanfaat.

“Web of Issues yang berkembang membutuhkan daya yang meningkat, dan kami pikir ini harus berasal dari sistem yang dapat menghasilkan energi, daripada hanya menyimpannya seperti baterai,” kata Profesor Christopher Howe di Departemen Biokimia Universitas Cambridge, penulis senior bersama makalah ini.

Dia menambahkan: “Perangkat fotosintesis kami tidak berjalan seperti baterai karena terus menggunakan cahaya sebagai sumber energi.”

Dalam percobaan, perangkat tersebut digunakan untuk memberi daya pada Arm Cortex M0+, yang merupakan mikroprosesor yang digunakan secara luas di perangkat Web of Issues. Ini beroperasi di lingkungan domestik dan kondisi semi-outdoor di bawah cahaya alami dan fluktuasi suhu terkait, dan setelah enam bulan produksi listrik terus menerus, hasilnya diserahkan untuk publikasi.

Studinya adalah diterbitkan hari ini di jurnal Ilmu Energi & Lingkungan.

“Kami terkesan dengan betapa konsistennya sistem ini bekerja dalam jangka waktu yang lama – kami pikir itu mungkin berhenti setelah beberapa minggu, tetapi itu terus berjalan,” kata Dr Paolo Bombelli di Departemen Biokimia Universitas Cambridge, penulis pertama studi tersebut. kertas.

Ganggang tidak perlu makan, karena ia menciptakan makanannya sendiri saat berfotosintesis. Dan terlepas dari kenyataan bahwa fotosintesis membutuhkan cahaya, perangkat ini bahkan dapat terus menghasilkan daya selama periode kegelapan. Para peneliti berpikir ini karena ganggang memproses beberapa makanannya ketika tidak ada cahaya, dan ini terus menghasilkan arus listrik.

Web of Issues adalah jaringan perangkat elektronik yang luas dan berkembang – masing-masing hanya menggunakan sedikit daya – yang mengumpulkan dan berbagi knowledge waktu nyata melalui web. Menggunakan chip komputer murah dan jaringan nirkabel, miliaran perangkat menjadi bagian dari jaringan ini – mulai dari jam tangan pintar hingga sensor suhu di pembangkit listrik. Angka ini diperkirakan akan tumbuh menjadi satu triliun perangkat pada tahun 2035, yang membutuhkan sejumlah besar sumber energi portabel.

Para peneliti mengatakan bahwa menyalakan triliunan perangkat Web of Issues menggunakan baterai lithium-ion akan menjadi tidak praktis: itu akan membutuhkan lithium tiga kali lebih banyak daripada yang diproduksi di seluruh dunia setiap tahun. Dan perangkat fotovoltaik tradisional dibuat menggunakan bahan berbahaya yang memiliki efek lingkungan yang merugikan.

Pekerjaan itu merupakan kolaborasi antara College of Cambridge dan Arm, sebuah perusahaan yang memimpin desain mikroprosesor. Arm Analysis mengembangkan testchip Arm Cortex M0+ yang sangat efisien, membuat papan, dan mengatur antarmuka cloud pengumpulan knowledge yang disajikan dalam eksperimen.

Artikel asli: Komputasi bertenaga alga: ilmuwan menciptakan sel fotovoltaik biologis yang andal dan terbarukan

Lebih dari: Universitas Cambridge

Total
0
Shares
Leave a Reply

Your email address will not be published.

Related Posts