Ученые создали компьютер, который работает на водорослях

Человек использует морские водоросли в химической промышленности. Из них получают йод, агар-агар, целлюлозу, спирт и уксусную кислоту. Эти растения широко применяютcя и в экспериментальных исследованиях для решения проблем фотосинтеза, который представляет собой сложный химический процесс преобразования энергии видимого света. Именно на этой энергии ученые построили уникальный компьютер из водорослей.

Исследователи из Кембриджского университета запечатали колонию цианобактерий, широко известных как сине-зеленые водоросли, в металлическом корпусе размером с батарейку типа АА. Затем устройство оставили на подоконнике, где растения свободно фотосинтезировали, генерируя крошечный ток электричества, который питал особый чип ARM Cortex-M0+.

Удивительная конструкция стала доказательством концепции получения энергии из света. Ее создатели надеются, что чипы на основе водорослей можно будет использовать в будущих устройствах Интернета вещей. По их словам, преимущество водорослей по сравнению с традиционными батареями или солнечной энергией заключается в том, что они оказывают меньшее воздействие на окружающую среду и могут обеспечивать непрерывную электроэнергию.

Чип ARM, работающий на водорослях, использовался для выполнения самых простых вычислений, во время которых он задействовал крошечные 0,3 микроватта в час. Хотя потребление энергии обычными компьютерами варьируется в зависимости от таких факторов, как рабочая нагрузка и возраст, это чрезвычайно небольшая часть электроэнергии, необходимой для работы среднего ПК. Другими словами, если обычный настольный компьютер потребляет, скажем, 100 ватт энергии в час, потребуется примерно 333 млн «батареек» из водорослей для его полноценной работы.

«Растущий Интернет вещей нуждается во все большем количестве энергии, и мы думаем, что он должен исходить от систем, которые могут генерировать энергию, а не просто хранить ее, как батареи, — говорит профессор Кристофер Хоу, соавтор статьи. — Наше фотосинтетическое устройство не разряжается так, как батарейка, поскольку оно постоянно использует свет в качестве источника энергии».

Основные свойства выработки энергии водорослями обнадеживают. Растения, которые использовали ученые, не нуждались в дополнительном питании, получая всю свою энергию от естественного солнечного света, и могли продолжать работу даже ночью.

Использование водорослей таким образом необычно и служит частью растущей области исследований, известной как биофотоэлектричество. Цель этой сферы — использование энергии, вырабатываемой биологическими микроорганизмами, которые естественным образом преобразуют свет в электричество посредством фотосинтеза.

Хотя этот процесс чрезвычайно неэффективен, так как растения поглощают только 0,25% энергии солнечного света (по сравнению с 20%, поглощаемыми солнечными панелями), сторонники утверждают, что биофотоэлектрические энергетические системы дешевы в производстве и экологически чисты. Ученые считают, что в будущем гигантские «кувшинки» на воде будут покрыты водорослями, работая в качестве мобильных электростанций.

━━━━━

Анастасия Дегтярева