В результате многолетних исследований ученые пришли к выводу, что форма большинства морфологических типов пурпурных бактерий идеально подходит для аккумуляции энергии солнца. Напомним, что эти одноклеточные микроорганизмы чрезвычайно распространены на Земле, живут как в пресной, так и в соленой воде: наиболее часто встречаются на дне прудов, рек, озер и районе коралловых рифов. Пурпурные бактерии можно считать практически первой очень важной формой жизни на нашей планете. В качестве источника энергии ими используется солнечный свет.
Все гениальное — просто
Именно это свойство и решил применить с практической точки зрения Нил Джонсон (физик университета Майями). Он предложил в качестве преобразователя солнечного потока в энергию использовать сотовую панель, заселенную пурпурными бактериями.
Согласно проекту Джонсона, такое взаимодействие бактерий с людьми даст возможность наиболее эффективно аккумулировать и использовать солнечную энергию. По словам ученого, им были открыты новые уникальные способности пурпурных бактерий по накапливанию и рассеванию солнечного света, которые зависят от интенсивности последнего.
Исследуемые микроорганизмы чутко реагируют на интенсивность поступающего солнечного потока, в результате чего приспосабливаются и меняют положение своих светособирающих механизмов. Интересен тот факт, что во время увеличения интенсивности света они от него «прячутся». Это своего рода защитная реакция, так как сильное электромагнитное излучение способно сильно повредить бактерии.
Планы по разработке «живой» солнечной батареи
Ученый работает над созданием конструкции, благодаря которой будет сохранен баланс между максимально большим поступлением фотонов через светособирающие механизмы и необходимостью защищать клетки от избыточного потока энергии.
Джонсону уже удалось рассчитать так называемую «критическую интенсивность» светового потока: ниже нее клетка еще «тянется» к солнечным лучам, а число светозахватывающих механизмов увеличивается. Этот параметр является точкой с максимальной эффективностью клетки. Именно при данной величине последняя захватывает и преобразовывает наибольшее количество светового излучения, затрачивая при этом минимум энергии.
На сегодняшний день ученым разрабатывается установка, которая бы с помощью бактерий могла захватывать свет и преобразовывать его путем химических реакций в энергию.