Indonézsky výskumný tím vyvíja ekologickú alternatívu k tradičným kremíkovým panelom
Národná agentúra pre výskum a inovácie Indonézie BRIN intenzívne vyvíja prelomové biofotovoltaické solárne články. Celá táto nová ekologická technológia je založená na vysoko efektívnych fotosyntetických komponentoch purpurových baktérií s odborným názvom Rhodobacter sphaeroides. O prelomovom domácom objave detailne informovala spravodajská agentúra Antara News. Výskumníci úspešne skombinovali živé biologické štruktúry s modernými inžinierskymi postupmi, vďaka čomu vytvorili udržateľný zdroj energie. Tento zdroj dokáže generovať čistú elektrinu priamo zo slnečného žiarenia bez záťaže pre životné prostredie.
Unikátna vrstvená štruktúra a rekordné napätie
Samotným technickým základom tohto inovatívneho systému je prírodný fotosyntetický bielkovinový komplex. Ten v bunkách purpurových baktérií primárne zachytáva prichádzajúce slnečné svetlo a následne pomáha rýchlemu rozdeleniu elektrických nábojov. Inžinieri tento biologický komplex používajú v premyslenej kombinácii s pokročilými polovodičovými materiálmi. Tieto materiály spoľahlivo zabezpečujú samotnú fyzikálnu premenu zachyteného svetla na využiteľnú elektrickú energiu. Celé miniatúrne zariadenie disponuje špeciálnou vrstvenou štruktúrou pevných elektród. Jedna vrstva efektívne zhromažďuje záporné elektróny, zatiaľ čo druhá vrstva pritom zachytáva kladné náboje.
Podľa oficiálnych vyjadrení indonézskeho výskumníka menom Tulus je táto technológia priamo inšpirovaná prirodzeným fotosyntetickým procesom. Použité mikróby sú pre človeka úplne bezpečné a navyše sa prirodzene vyznačujú mimoriadne vysokou účinnosťou premeny slnečnej energie. Novo vyvinutý biosolárny článok úspešne dosiahol veľmi vysoké napätie naprázdno až do hodnoty 0,3 V. Toto číslo predstavuje absolútny rekord pre podobné tuhé biosystémy. Staršie mokré biologické panely totiž často trpeli rýchlym odparovaním tekutiny a nízkou životnosťou, no prechod na tuhú fázu tieto detské choroby kompletne odstránil.
Výzvy vo výskume a eliminácia uhlíkovej stopy
Vedecký tím z agentúry BRIN sa teraz primárne zameriava na zvýšenie generovaného prúdu, aby výrazne zlepšil celkovú komerčnú účinnosť tejto technológie. Aktuálny laboratórny výskum sa plne orientuje na vývoj úplne nových typov solárnych článkov pre reálne potreby globálnej udržateľnej energetiky. Na rozdiel od klasických kremíkových panelov, ktorých výroba je energeticky nesmierne náročná a produkuje toxický odpad, biologické biofotovoltaické solárne články využívajú lacné a ľahko dostupné materiály. Prírodný pôvod zložiek dramaticky znižuje celkovú uhlíkovú stopu spojenú s produkciou i následnou likvidáciou zariadení po skončení životnosti.
Podobné témy z oblasti moderných technológií, obnoviteľných zdrojov a chémie pravidelne prináša a zrozumiteľne vysvetľuje aj slovenský portál Pochopto.sk. Indonézski vedci plánujú v ďalšej fáze projektu optimalizovať zloženie transportných vrstiev elektrónov pomocou oxidu zinočnatého. Taktiež chcú zapojiť pokročilé fullerény na urýchlenie prenosu náboja. Tieto úpravy by mali pomôcť stabilizovať prúd a umožniť postupné prepojenie viacerých malých článkov do väčších funkčných polí. Výsledný produkt by mohol v blízkej budúcnosti slúžiť ako ideálny, ekologicky čistý zdroj energie pre menšiu prenosnú elektroniku, nositeľné senzory alebo inteligentné medicínske implantáty priamo v ľudskom tele.
