新型藻類(lèi)燃料電池設(shè)計(jì)雙室系統(tǒng) 效率提高5倍

2018-01-15 14:38:51 科技新報(bào) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

一種新的藻類(lèi)燃料電池雖然短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法為電網(wǎng)供電，但簡(jiǎn)便的制程和低成本讓它們能應(yīng)用在發(fā)展中國(guó)家，比如陽(yáng)光充足的非洲農(nóng)村。生物光伏(B

一種新的藻類(lèi)燃料電池雖然短時(shí)間內(nèi)還無(wú)法為電網(wǎng)供電，但簡(jiǎn)便的制程和低成本讓它們能應(yīng)用在發(fā)展中國(guó)家，比如陽(yáng)光充足的非洲農(nóng)村。

生物光伏(BPVs，也被稱(chēng)為生物太陽(yáng)能電池)電池逐漸成為一種環(huán)保、低成本的太陽(yáng)能發(fā)電方法，這種電池利用藻類(lèi)等微生物的光合特性(進(jìn)行光合作用時(shí)會(huì)于細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生電子)來(lái)將光轉(zhuǎn)換為電流。

目前，生物光伏電池都于單一腔室中同時(shí)具有采集電子、輸送電子到電路中兩種功能，當(dāng)藻類(lèi)吸收陽(yáng)光產(chǎn)生電子后，其中一些電子跑到細(xì)胞壁外就立即被注入電路中，但英國(guó)劍橋大學(xué)團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，如果將這兩道程序分開(kāi)，電池將能提高效率。

研究主要作者 Kadi Liis Saar 說(shuō)，電池充電部件需暴露在陽(yáng)光下(讓藻類(lèi)行光合作用)才能高效充電，但電子轉(zhuǎn)移部件并不需要陽(yáng)光，后者更該做的是如何將電子有效轉(zhuǎn)換成電流，于是他們?cè)O(shè)計(jì)出新的“雙室系統(tǒng)”，在該系統(tǒng)下，轉(zhuǎn)移電子的輸電室采用微流控技術(shù)，于是電池的內(nèi)阻更低、電損耗更低了，電池功率密度比現(xiàn)有設(shè)備提高 5 倍，達(dá) 0.5 W / m 2 。

此外，電池于白天生產(chǎn)的能量也能保存起來(lái)，選擇于晚上或陰天時(shí)使用，對(duì)夜間照明系統(tǒng)可能頗有用途。雖然新的藻類(lèi)燃料電池仍無(wú)法和傳統(tǒng)硅晶太陽(yáng)能燃料電池相比，后者的功率密度是前者 10 倍，但藻類(lèi)能源投資需求少、不用一次大量生產(chǎn)，就算功率不足以為電網(wǎng)系統(tǒng)提供動(dòng)力，也能在陽(yáng)光充足的發(fā)展中國(guó)家(如非洲)、沒(méi)有電網(wǎng)系統(tǒng)的農(nóng)村地區(qū)發(fā)揮一己之力。

這項(xiàng)研究已發(fā)布在《自然能源》期刊。

原標(biāo)題:新型藻類(lèi)燃料電池改設(shè)計(jì)雙室系統(tǒng)，效率提高5倍

責(zé)任編輯：lixin

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