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新型藻类燃料电池改设计双室系统,效率提高 5 倍
来源:科技新报   发布者:ailsa   日期:2018-01-18   今日/总浏览:1/1939

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【Technews科技新报】一种新的藻类燃料电池虽然短时间内还无法为电网供电,但简便的制程和低成本让它们能应用在发展中国家,比如阳光充足的非洲农村。

生物光伏(BPVs,也被称为生物太阳能电池)电池逐渐成为一种环保、低成本的太阳能发电方法,这种电池利用藻类等微生物的光合特性(进行光合作用时会于细胞内产生电子)来将光转换为电流。

目前,生物光伏电池都于单一腔室中同时具有采集电子、输送电子到电路中两种功能,当藻类吸收阳光产生电子后,其中一些电子跑到细胞壁外就立即被注入电路中,但英国剑桥大学团队意识到,如果将这两道程序分开,电池将能提高效率。

研究主要作者 Kadi Liis Saar 说,电池充电部件需暴露在阳光下(让藻类行光合作用)才能高效充电,但电子转移部件并不需要阳光,后者更该做的是如何将电子有效转换成电流,于是他们设计出新的“双室系统”,在该系统下,转移电子的输电室采用微流控技术,于是电池的内阻更低、电损耗更低了,电池功率密度比现有设备提高 5 倍,达 0.5 W / m 2 。

此外,电池于白天生产的能量也能保存起来,选择于晚上或阴天时使用,对夜间照明系统可能颇有用途。虽然新的藻类燃料电池仍无法和传统硅晶太阳能燃料电池相比,后者的功率密度是前者 10 倍,但藻类能源投资需求少、不用一次大量生产,就算功率不足以为电网系统提供动力,也能在阳光充足的发展中国家(如非洲)、没有电网系统的农村地区发挥一己之力。

这项研究已发布在《自然能源》期刊。

  • New algae fuel cell design ramps up the efficiency

  • Decoupled algae-powered solar cell has promise for rural communities

  • (首图来源:剑桥大学)

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