Сонячні батареї стануть суперефективними завдяки червоним водоростям
Червоні водорості є одними з найефективніших організмів-перетворювачів сонячної енергії на Землі. Унікальний білковий комплекс в складі морських водоростей і ціанобактерій допомагає цим примітивним біологічним видам використовувати та накопичувати сонячну енергію ефективніше, ніж будь-яким іншим істотам на планеті.
Вчені з університетів Утрехта та Бірмінгема виявили особливість життєдіяльності водоростей, яка може стати основою для створення надефективного фотоелектричного елемента.
Як і наземні рослини, водорості акумулюють сонячну енергію в біомасі через фотосинтез, але якщо звичайна зелень накопичує тільки 12% отриманої енергії, то водорості - до 98%. Неймовірний ККД в зберіганні сонячної енергії робить водорості ідеальним ресурсом для виробництва сонячних елементів.
Ось що вдалося з'ясує вченим: безліч борозенок на зовнішній оболонці водорості відіграють найважливішу роль в зборі сонячного світла та кожна така опуклість утворена нагромадженням клітин, що мають вигляд тонких дисків, які за допомогою гамма-елементів проводять сонячну енергію в систему життєзабезпечення водорості. Дослідження методом мас-спектрометрії показало, що існує до двадцяти типів цих гамма-елементів. Деякі з них проводять світло краще, ніж інші, але це не означає, що вони краще або гірше інших - вчені вважають, що саме різноманітність цих елементів забезпечує такий високий рівень продуктивності в накопиченні сонячної енергії водоростями.
Сучасні кремнієві сонячні батареї мають середню продуктивність у 20%, та дослідники впевнені, що запозичення у природи механізму накопичення сонячної енергії зможе значно підвищити показник конверсії. Контрольний механізм накопичення сонячного світла в простій водорості налічує три мільярди років еволюції й за своїм характером складніше, ніж швейцарський годинник. «Примітивний» організм дає інженерам ключ до створення надефективних сонячних елементів.