science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Geheimen van fluorescerende microalgen kunnen leiden tot superefficiënte zonnecellen

Fluorescerende eiwitten in het laboratorium. Krediet:Universiteit van Birmingham

Kleine lichtgevende microalgen, gevonden in de oceaan, zou het geheim kunnen bevatten van de volgende generatie organische zonnecellen, Dat blijkt uit nieuw onderzoek van de universiteiten van Birmingham en Utrecht.

Microalgen zijn waarschijnlijk de oudste nog levende organismen op aarde. Ze zijn in de loop van miljarden jaren geëvolueerd om lichte oogstsystemen te bezitten die tot 95 procent efficiënt zijn. Hierdoor kunnen ze overleven in de meest extreme omgevingen, en zich aanpassen aan de veranderingen die onze wereld in deze periode heeft gezien.

Het ontrafelen van hoe dit systeem werkt, kan belangrijke aanwijzingen opleveren over hoe het kan worden gebruikt of opnieuw kan worden gemaakt voor gebruik in nieuwe, superefficiënte organische zonnepanelen. Vanwege de complexiteit van de organismen en de enorme verscheidenheid aan verschillende soorten, echter, vooruitgang op dit gebied is beperkt.

Het team maakte gebruik van enkele van de geavanceerde methoden van een techniek genaamd massaspectrometrie, waardoor ze individuele componenten van het lichtoogstsysteem voor algen konden karakteriseren. Deze aanpak stelde hen in staat om details van verschillende modules van het systeem te onthullen die nog nooit eerder zijn gezien. Dit fijne detail zal wetenschappers helpen begrijpen waarom microalgen zo efficiënt zijn in het oogsten van licht.

Aneika Leney, aan de School voor Biowetenschappen, aan de Universiteit van Birmingham, is een hoofdauteur van het onderzoek, die is gepubliceerd in Cell Chemo . "Microalgen zijn fascinerende organismen die dingen zoveel beter kunnen dan systemen ontworpen door ingenieurs, " legt ze uit. "Door deze kennis toe te passen, we kunnen echte vooruitgang gaan boeken met het aanpassen van deze systemen voor gebruik in zonnepanelen."

Rode algen behoren tot de meest efficiënte energieomzettende organismen op aarde. Krediet:Unsplash

Professor Albert Heck, Wetenschappelijk directeur van het Netherlands Proteomics Centre, Universiteit Utrecht, toegevoegd:"Ons vermoeden is dat wanneer je algen ziet, ze zien er traag en zeker niet erg interessant uit. Maar als je kijkt naar de moleculaire details van hun machines waardoor ze zonlicht zo efficiënt in energie omzetten, je denkt dat deze geavanceerder zijn dan het meest geavanceerde Zwitserse horloge. Dit moet het product zijn van 3 miljard jaar fijnafstemming, evolutie genoemd."

De volgende stap voor het team is om in meer detail te bestuderen hoe energie wordt overgedragen via deze lichtoogstsystemen en om vast te stellen waarom de door hen geïdentificeerde modules zo efficiënt zijn. "Met de meeste zonnepanelen op de Britse huizen die werken met een efficiëntie van 10-20 procent, het verhogen van deze efficiëntie tot 95 procent zal het gebruik van zonne-energietechnologie drastisch doen toenemen en zo het milieu helpen beschermen, " voegt dr. Leney toe.