大腸桿菌能發電?!加拿大科學家突破太陽能發電天氣限制
新頭殼newtalk | 綜合報導
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加拿大科學家發現新生物太陽能發電製程,陰天下雨也沒問題。
加拿大科學家發現新生物太陽能發電製程,陰天下雨也沒問題。   圖:pixabay

太陽能發電被視為未來環保發電的希望,不過若光照強度不足,發電效率就會大打折扣、甚至停擺。因此,加拿大的不列顛哥倫比亞大學(The University Of British Columbia)研究出一種新方法,將大腸桿菌變成太陽能材料,即使在陰雨天一樣能發電。

為什麼大腸桿菌可以太陽能發電?這種利用微生物發電的技術被稱為生物太陽能(biophotovoltaic,BPV)發電,它是利用微生物的光合作用吸收太陽能,並將之轉為電能,如細菌、藻類都是這種技術的使用材料。以往生物太陽能技術往往著重於提煉出生物體內進行光合作用的天然色素,但這個提取過程昂貴且必須使用有毒溶劑,且有讓色素降解的風險。

這次科學家反其道而行,他們不再從細菌中提取天然色素,而是透過基因工程讓大腸桿菌產生大量茄紅素。茄紅素對將光線轉化為能量而言十分有效,而後再在這些大腸桿菌表面覆蓋一層礦物質,讓大腸桿菌變成另類的「半導體」,最後再將混合材料塗在玻璃表面來發電。

研究小組將完成的塗膜玻璃作為陽極發電,得到發電平均密度達0.689毫安培/平方公分,比其他研究的數字多了一倍。該項目負責人,不列顛哥倫比亞大學化學和生物工程系教授Vikramaditya Yadav 表示,團隊已成功達成生物太陽能電池的最高電流密度紀錄,且此工藝可以將生產色素所需成本降低10%,最終效率甚至能與傳統太陽能發電媲美。

目前美中不足之處是在將大腸桿菌轉化為「半導體」時會將大腸桿菌殺死,該研究的下一步是維持大腸桿菌的生命,並讓大腸桿菌無限地製造色素,以達成商業化應用。本研究成果已經發表於《Small》期刊。

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