انرژی تولید شده از جلبک‌های زنده با کمک فناوری نانو تقویت می‌شوند

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، از آنجایی که جهان به دنبال ابداع روش‌های فناورانه برای تولید انرژی پایدار برای مقابله با تهدید‌های تغییر آب و هوایی است، زیست انرژی می‌تواند حوزه بسیار سودمند باشد. زیست‌انرژی، انرژی تجدیدپذیری است که توسط اورگانیسم‌های زنده سامانه‌های نوری موجود در گیاهان، سیانوباکتری‌ها، جلبک‌ها و دیگر اورگانیسم‌ها تولید می‌شود. این موارد از جمله گزینه‌های بسیار مهم برای تولید الکتریسیته زیستی هستند.

با توجه به علاقه‌مندی در این زمینه، هنوز تولید الکتریسیته با استفاده از مواد زیستی و اورگانیسم‌های نوری چالش برانگیز است به ویژه در سطح سلول‌هایی نظیر میکروجلبک‌ها این کار بسیار دشوار است.

به تازگی محققان دانشگاه نانیانگ در سنگاپور موفق به ارائه راهبردی جدید برای افزایش مقدار انرژی تولید شده توسط میکروجلبک‌ها شده‌اند به طوری که می‌توان با کپسوله کردن آن‌ها در یک نوسانگر نوری زنده، میزان تولید انرژی را ۲۰۰ درصد افزایش داد.

جلبک‌های تک‌هسته‌ای کلرلا که در آب شیرین زندگی می‌کنند، مدت‌هاست که به دلیل داشتن پتانسیل بالا در تولید زیست‌انرژی شناخته می‌شوند. این دستگاه جدید که محققان ارائه کرده‌اند می‌تواند کارایی زیست‌انرژی فتوسنتزی را در میکروجلبک‌ها ارتقاء دهد که برای این کار از جفت‌کردن انرژی در حفره‌های میکرو/نانو استفاده شده‌است.

در روش جدیدی که محققان ارائه کرده‌اند از نوسانگر نوری برای تقویت فرآیند فتوسنتز در سل‌های الکتروشیمیایی استفاده شده‌است. در این پروژه، به جای افزایش کارایی تبدیل نور، محققان از بهبود کارایی انتقال انرژی در فتوسیستم استفاده کردند که این کار با کپسوله کردن مرکز فتوسنتز زنده در یک میکروحفره نوری انجام شده‌است.

در حالی که میکروحفره‌ها پیش از این برای تقویت سیگنال‌های نوری‌زیستی استفاده می‌شد، آن‌ها هیچ‌گاه برای تقویت سیگنال‌های زیست‌الکتریکی به کار گرفته نشده‌اند. در اینجا، حفره‌های نوری که از دو آیینه تشکیل شده‌اند، به‌طور خاص برای انعکاس طول موج قرمز طراحی شده‌اند، طول موجی که با فلورسانس تولید شده توسط کلروفیل میکروجلبک مطابقت دارد.

هنگامی که نور تابیده می‌شود، نشر فلورسانس از جلبک موجب رزونانس جفت شدن قوی در آیینه‌ها شده و جریان نوری‌زیستی را تقویت می‌کند.