Jesteś tutaj

Stoliczku zaświeć się

  • Stolik z mchu
    Stolik z mchu

Czy dość niepozorny stolik z mchu, zaprojektowany przez naukowców z Uniwersytetu Cambridge może okazać się ważnym krokiem w kierunku praktycznego wykorzystania roślin do produkcji energii elektrycznej?    

Na podstawowy szkielet stolika składają się nóżki i rama blatu zbudowane z tworzywa sztucznego. Również z plastiku wyprodukowano lampkę zespoloną ze stołem i oświetlającą jego powierzchnię. No dobrze, stolik jak stolik, może kształt i zestawienie kolorystyczne ma ciekawe i generalnie może się podobać, ale gdzie ta wyjątkowość?. Haczyk tkwi w blacie, który składa się ze 112 „mchowych-doniczek”, które są malutkimi bio-elektrochemicznymi urządzeniami zamieniającymi energię chemiczną w elektryczną. Właśnie dzięki tym małym doniczkom stół jest innowacyjnym przykładem możliwości użycia w życiu codziennym rodzącej się dopiero technologii biofotowoltaicznej.

 

Każda z doniczek produkuje prąd o napięciu od 0,4 do 0,6 V (napięcie standardowej baterii “paluszka” to 1,5 V) i natężeniu od 5 do 10 μA. Co prawda nie jest to wystarczająco, by zaświecić lampkę stojącą na Stole z mchu, ale wyprodukowana energia elektryczna wystarcza do zasilenia małego elektronicznego zegarka, co widać na poniższym filmiku:

 

 

Obecnie moc generowana przez 1m2 mchu to tylko około 50 mW. Naukowcy spodziewają się, że w przyszłości moc produkowana przez mech może sięgnąć nawet 3 W/m2, czyli 60 razy więcej niż obecnie (dla porównania standardowe ogniwa fotowoltaiczne dla warunków Wielkiej Brytanii dostarczają 22 W/m2 - szczegółowe obliczenia dostępne tutaj).

 

Biopotencjał

Ale jak mech produkuje prąd? Odpowiedź tkwi w skomplikowanie brzmiącym słowie biofotowoltaika (BPV). Polega ona, ogólnie rzecz ujmując, na wykorzystaniu w celu wytwarzania energii elektrycznej naturalnego procesu fotosyntezy, przeprowadzanego przez organizmy żywe np. cyjanobakterie, mech, algi i rośliny naczyniowe. W przypadku naszego stolika to mech przeprowadza fotosyntezę. W jej wyniku do gleby wydzielanych jest część z wyprodukowanych składników organicznych. W podłożu, w symbiozie z mchem, żyją bakterie. To te małe organizmy rozbijają niezbędne im do życia składniki podsyłane przez mech, wydzielając przy tym m.in. elektrony jako produkty uboczne. Te właśnie elektrony są wyłapywane i wykorzystywane przez włókna przewodzące zainstalowane w stoliku. Cały proces  ładnie rozrysowano na poniższym schemacie:

Pieśń przyszłości

Obecnie najbardziej efektywne są instalacje biofotowoltaiczne oparte na roślinach naczyniowych. Wytwarzają one moce nawet 220 mW/m2. Lepsze od mchu są algi, którym możemy w ten sposób “podkraść” aż 60% procent absorbowanej przez nie energii słonecznej. Poza tym posiadają inną użyteczną cechę: bardzo szybko się rozwijają. Gdyby udało się ujarzmić algi, mielibyśmy czyste źródło energii niewymagające wielu nakładów na utrzymanie. Takie systemy mogłyby być używane na większą skalę np. w postaci paneli na dachach, czy pływających po powierzchni wody platformach (więcej informacji o biofotowoltaice opartej na algach znajdziecie tutaj). Ale to wszystko wizje przyszłości, które mogą się za jakiś czas okazać prawdziwe, w czym ma pomóc projekt "Dizajn w nauce" zainicjowany przez Uniwersytet w Cambridge. Współpraca między projektantami i naukowcami ma umożliwić i uprościć proces odnajdywania komercyjnego potencjału ukrytego w wynikach badań.

Czy mariaż dizajnu i nauki okaże się płodny i już wkrótce będziemy mogli czytać przy lampkach zasilanych energią produkowaną z alg lub mchu?

 

Na własne oczy

Tymczasem do 28.04.2013 r. Stół z mchu można zobaczyć w Krakowie na wystawie w Muzeum Sztuki Współczesnej MOCAK na wystawie Wszystko, na zawsze – dziś. Polski i brytyjski design zrównoważony.

Więcej do przeczytania:

 

 

  • Obrazek użytkownika Sokoołka
    O autorze:

    Ania Sokulska

    Redaktorka fiztaszków spod znaku FizArt
    Jest fizykiem z wykształcenia, ale przede wszystkim spostrzegawczym obserwatorem. O to właśnie w tym wielkim barze (zwanym również światem) chodzi, żeby na ladzie umieć dostrzec fiztaszki i cieszyć się ich rozgryzaniem.

Dodaj komentarz