Зеленое может быть еще зеленее

Возобновляемая энергия, несомненно, уменьшает загрязненность нашей планеты и улучшает ее экологию. Однако, как становится ясно из результатов последних научных исследований, предела хорошему нет. Самая лучшая и чистая технология может быть улучшена, если только взглянуть на проблему, слегка изменив точку обзора.

Именно так поступила Айоми Перера (Ayomi Perera) из Шри-Ланки, аспирантка Университета в штате Канзас. Вместе со своим научным куратором профессором Стефаном Боссманном (Stefan Bossmann) Перера изучает пути повышения эффективности фотоэлектрических панелей, снижения их стоимости и улучшения потребительских свойств.

Одна из возможностей для этого – использование сенсибилизированных красителей, улучшающих усвоение энергии солнечного света. Окраска солнечных ячеек используется для повышения их эффективности.

Используя менее токсичные красители в комбинации с бактериями, как предложила Айоми Перера, можно создать солнечные элементы дружественные для окружающей среды и живых организмов, а значит, сделать солнечную энергетику еще более «зеленой».

«Сенсибилизированные солнечные элементы, окрашенные поглощающим свет составом, существуют уже более 20 лет, однако их максимальная эффективность остается около 11% уже длительное время. Поэтому идея была в том, чтобы не пытаться повысить эффективность, а попробовать сделать технологию более зеленой». Так обозначила Перера направление своей работы.

Чтобы сделать солнечные элементы дружественными к окружающей среде, Перера начала экспериментировать с бактериями Mycobacterium smegmatis, которые известны как возбудители туберкулеза. Однако в своей работе аспирантка из Шри-Ланки использовала только совершенно безвредные виды, которые можно встретить в почве и кукурузных хлопьях. Бактерии производят белок MspA, который может быть очищен химическим путем и используется для решения различных задач.

Очищенный белок Перера смешала с синтезированным красителем, менее токсичным, чем традиционные. Покрытые протеиновой краской солнечные элементы, составные части больших солнечных панелей, тестировались под искусственным солнечным светом для определения их работоспособности.

«Белок выступает в качестве матрицы для переноса электронов внутри красителя, поглощающего солнечный свет», - рассказала Перера. «Мы ожидали, чтоб белок окажется способен захватывать электроны, выделяемые красителем, и затем перемещать их в одном направлении, формируя электрический ток».

Новый сенсибилизированный краситель не повышает способность солнечных элементов преобразовывать солнечный свет в электрическую энергию. Однако такая технология первая в своей отрасли. Возможно, новые недорогие солнечные элементы дружественные окружающей среде окажутся востребованными в альтернативной энергетике.

Как отметила Айоми Перера: «Исследований подобного типа, когда у вас есть биоразлагаемые или дружественные окружающей среде элементы внутри солнечных ячеек, еще не было. Пока исследования все еще находятся на ранней стадии. Но мы увидели, что технология работает, и это означает, что белок не разлагается на свету и под действием электрического тока. Поэтому мы считаем, что действительно создали первые содержащие белок солнечные элементы».

Комментарии: