Ученые Стэндфордского Вон Хенг Рю и Фритц Принц университета изобрели способ добычи электричества из водорослей. Клетки растений в процессе фотосинтеза вырабатывают некоторое количество биоэнергии. По заявлениям ученых умов это станет первым шагом на пути к внедрению в производство экологически чистого процесса добычи электроэнергии.
Команда ученых создала ультратонкие, сверхострые наноэлектроды, которые на 90% состоят из золота. Эта технология позволяет ввести электроды внутрь клетки через защитную мембрану, не нарушая жизнеспособности клетки. Сгенерированные клеткой электроны через введенные электроды передаются на аккумуляторное устройство, где концентрируется заряд. Так, посредством природного ресурса, создается источник электроэнергии.
Сегодня технология находится только на стадии разработки. В ходе экспериментов использовались единичные клетки. Цель проекта ставит перед собой задачу обнаружение принципиальной возможности добычи электричества из живой клетки.
Механизм использования фотосинтеза
В процессе фотосинтеза клетка преобразовывает энергию фотонов в биохимическую энергию, которая хранится как сахары. Эти преобразования происходят в хлоропластах клетки, своеобразных электрогенераторах, производящих из сахара пищу для тех же клеток. Также эти преобразователи клеток называются хлорофиллом.
Хлорофилл предает клетке зеленый цвет, в результате чего листья и водоросли имеют соответствующий окрас. В процессе фотосинтеза в клетке вода расщепляется на кислород, протоны и электроны. Благодаря солнечному свету, попадающему в клетку, электроны переходят на более высокий энергетический уровень. После «солнечной обработки» электроны захватываются протеинами, которые, двигаясь по организму, собирают их как можно больше до тех пор, пока вся их энергия не будет потрачена на синтез сахара.
Во время эксперимента ученые захватывали электроны, которые находились на самом высоком энергетическом уровне. Электроды, расположенные в клетке, позволяли исследователям захватывать электроны и генерировать некоторый электрический ток.
Посредством научных изысканий экспериментаторы извлекли заряд электричества, не производя побочного загрязняющего продукта. Единственный отход такой своеобразной энергодобычи – кислород и протоны. Это позволяет говорить о зарождении новых экологически чистых технологий.