Hellenic Business

Ομάδα φοιτητών σε αμερικανικό πανεπιστήμιο βρήκε έναν τρόπο να αξιοποιήσει την αγαπημένη δυναμωτική τροφή του Ποπάι για την παραγωγή ενέργειας προς όφελος όλων: επινόησε μια τεχνική που συνδυάζει τη φωτοσυνθετική πρωτεΐνη στο σπανάκι, η οποία μετατρέπει το ηλιακό φως σε ηλεκτροχημική ενέργεια, με το πυρίτιο, το υλικό που χρησιμοποείται στις ηλιακές κυψέλες, για να αναπτύξει «βιο - υβριδικές» ηλιακές κυψέλες.

Το επίτευγμά τους θεωρείται σημαντικό καθώς μεταξύ άλλων, οι κυψέλες τους παράγουν περισσότερο ηλεκτρισμό από όσες «βιο - υβριδικές» κυψέλες έχουν παρουσιαστεί έως σήμερα. «Αυτός ο συνδυασμός [φωτοσυνθετικής πρωτεΐνης και πυριτίου] παράγει επίπεδα ρεύματος σχεδόν χίλιες φορές υψηλότερα από αυτά που μπορέσαμε να πετύχουμε εναποθέτοντας την πρωτεΐνη σε διαφόρους τύπους μετάλλων», επισημαίνει ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Ντέιβιντ Κλίφελ, αναπληρωτής καθηγητής χημείας στο Πανεπιστήμιο Βάντερμπιλτ του Τενεσί. «Είδαμε επίσης μια μικρή αύξηση της διαφοράς δυναμικού».

Όπως γράφουν ο Κλίφελ και οι συνεργάτες του, επιστήμονες ανακάλυψαν πριν από 40 και πλέον χρόνια ότι η PS1, μία από τις πρωτεΐνες που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση, συνεχίζει να δρα ακόμη κι όταν εξαχθεί από φυτά όπως το σπανάκι. Έπειτα είδαν ότι μετατρέπει το ηλιακό φως σε ηλεκτρισμό, με την αποδοτικότητά της να φθάνει το 100%, όταν η μέση αποδοτικότητα των τεχνητών μέσων είναι μικρότερη από 40%. Η ανακάλυψη πυροδότησε έναν «αγώνα δρόμου» για την κατασκευή αποδοτικότερων ηλιακών κυψελών με PS1.

Οι φοιτητές του Βάντερμπιλτ και ο καθηγητής τους κατόρθωσαν να εξάγουν PS1 από τα φύλλα σε μεγαλύτερη ποσότητα, με ένα υδατικό διάλυμα και έχυσαν το μείγμα σε μια επιφάνεια ειδικά επεξεργασμένου πυριτίου, το οποίο στη συνέχεια τοποθέτησαν σε ένα θάλαμο κενού ώστε το νερό να εξατμιστεί αφήνοντας πάνω στην επιφάνεια μία λεπτή ταινία πρωτεΐνης.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι, μετά από αρκετές βελτιώσεις, η τεχνολογία τους θα είναι έτοιμη για εμπορικές εφαρμογές, έχοντας ως βασικό πλεονέκτημα ότι βασίζεται σε φυσικά υλικά. «Εάν συνεχίσουμε σε αυτήν την οδό, αύξησης της διαφοράς δυναμικού και της ηλεκτροπαραγωγής, μπορούμε να φθάσουμε τις δυνατότητες των ώριμων τεχνολογιών μετατροπής ηλιακής ενέργειας μέσα σε τρία χρόνια».

Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα - δυνητικά έστω- από την εμπορική παραγωγή τέτοιων κυψελών είναι το χαμηλό κόστος τους, καθώς φτιάχνονται από φθηνά υλικά που βρίσκονται σε αφθονία, σε αντίθεση με πολλές από τις υπάρχουσες συσκευές που απαιτούν σπάνια, ακριβά υλικά.