藻类系统“变身”光伏电池持续助力可再生能源发展
- 来源：化工仪器网
- 2022/5/17 11:36:08
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资源与环境问题早已成为人类社会需要共同面临的重大挑战，寻找新的能源技术成为当务之急。并且随着社会经济的快速发展，物联网技术也在各个行业中得到了广泛的应用，尤其是在电力行业中应用物联网技术，也有效促进了电力行业的现代化发展。
物联网是一个庞大且不断增长的电子设备网络，从狭义上来说，物联网指的是连接物体到物体的网络，能够实现物品的智能化识别和管理；从广义上看，可以将物联网看做是信息空间与物理空间的融合，能够将一切事物数字化、网络化，并在物品之间、物品与人之间、人与现实环境之间实现高效信息交互方式，并通过新的服务模式使各种信息技术融入社会行为。
但同样，不断增长的物联网也需要越来越多的电力，并且这种电力不能够像电池一样只是简单地储存能量，这种电力必须来自能够产生能量的系统，同时这种设备要能够不断地产生能量，不会像电池那样耗尽电量。
光合微生物燃料电池无疑是能够符合这种要求的，它能够利用光能进行光合作用引起电子传递，从而产生电能。集胞藻是一种单细胞蓝藻，能够进行放氧型光合作用，具备天然的DNA转化系统，是广泛用于光合作用的蓝藻生物学研究的重要模式。单细胞藻类这种光合微生物应用于微生物燃料电池领域可以构建光微生物燃料电池，实现光能到电能的转化。
这些无毒藻类能够通过光合作用产生微小电流，并与铝电极相互作用并用于为微处理器供电。在英国研究人员的验证下，这种在过程中仅使用环境光和水的设备，被证实可广泛用于为物联网设备的微处理器供电。物联网这种庞大且不断增长的电子设备网络，其实每个设备只需使用少量的电力，但随着物联网设备的数量增多，越来越需要大量的便携式能源。
藻类不需要喂养，它在光合作用时就会产生自己的食物，使得这种微处理器设备还可以在自然光和相关温度波动下的家庭环境或半户外条件下运行。并且由于藻类在没有光的情况下还会继续处理一些食物，从而持续产生电流，使得该设备还能够在黑暗环境中继续发电。不仅如此，该系统由普通、廉价且大部分可回收的材料制成，这意味着该系统很容易能够被复制数十万次，来作为物联网的一部分为大量小型设备供电。
近些年来，环境污染日趋严重，能源危机也日趋加剧。物联网供电的复杂性，使科学家们将目光投向藻类光伏电池，这种光伏电池在离网情况或是偏远地区这些少量电力的地方还可以产生很大的益处。
开展光合微生物在微生物燃料电池领域的研究不仅促进了生物电化学及分子生物学等交叉学科理论和技术的发展，还可以提高污染物资源化程度，同时也为光合微生物产电性能的逐步提高提供了有力支撑，其应用也将愈加广泛！
(资料参考来源：科技日报、中国科学网、财联社、知乎、知网等)
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