疯了！剑桥大学用蓝藻发电居然还供计算机跑了一年

虽然单个物联网设备的功耗很温和，从微瓦到毫瓦不等，但现在物联网设备的数量已经达到了数十亿，预计到2035年将增加到一万亿，这需要大量的便携式能源，如电池或能量采集器。

但电池主要依靠昂贵且不可持续的材料，电力最终会耗尽。

可是，现有的能量采集器，虽然持续时间长，但对环境不友好比如光伏生产中会用到有害物质

那么，有没有一种便携，廉价，耐用，还能保护环境的能量收集系统呢。

剑桥大学的一个研究小组告诉你:当然有！

这是装有蓝藻的容器，它已经为一台计算机供电一年了！

这个设备高6cm，长3.1cm，宽2.3cm，可以说非常小了。

而且，它需要的材料简单，便宜，可回收:塑料，铝，蓝藻和水。

有了这个，为什么还需要电池

1，日夜不停，超级续航半年以上。

这种能量采集器是一种生物光伏能量收集系统，由剑桥大学生物化学系的Chris Howe教授及其同事制造。

这项研究的题目是quot通过光合作用给微处理器供电:，论文已发表在Energyamp在《环境科学》杂志上。

研究人员用铝和透明塑料制作了一个AA电池大小的金属外壳，里面放置了一种名为PCC 6803的蓝藻，俗称蓝藻蓝藻在阳光照射下，可以通过光合作用产生氧气

注:蓝藻菌群

在2021年的疫情封锁期间，这个装置一直停留在保罗·邦贝利家的窗台上，通过藻类的光合作用产生微小电流，为微处理器ARM Cortex—M0+持续供电。

描述:Arm Cortex—M0+微处理器

Arm Cotex—M0+芯片来自芯片制造商Arm他们与剑桥大学的研究团队合作，为其提供测试设备和数据采集的云接口

这个芯片并不是专门为研究而设计的，而是一个物联网设备常用的微处理器，树莓派Pico的CPU就是它。

图:蓝藻发电装置给ARM芯片供电

研究人员原本认为这个系统可能会在几周内停止工作，但它日夜工作了六个月，并且在实验结束后，蓝藻继续发电，一直运行到现在。

那么这个装置是如何产生能量的呢。

2.神奇炼金术士

在这个实验中，阳极没有明显的退化，因此研究人员认为蓝藻产生了大部分电流。

最近几年来，藻类成为生物燃料的新宠藻类可以产生氢气，净化废水，清除大气中的二氧化碳等，这已经成为一个伟大的炼金术士，具有发展清洁技术的巨大潜力

本实验所用的PCC 6803是单细胞淡水蓝藻菌株，属于集胞藻属它能像其他植物一样通过光合作用从阳光中获取能量，产生微弱的电流

只要在水箱里放一个电极，产生的电流就可以当电池用而物联网设备的处理器只能用很弱的功率驱动，所以用藻类给物联网设备供电是非常合适的

实验过程中，由藻类驱动的微型计算机进行一些基本操作，以45分钟为一个周期，计算连续整数之和来模拟计算工作量，只消耗0.3微瓦的电能，而等待15分钟需要0.24微瓦的电能。

计算机通过设备本身测量电流输出，这些数据存储在云中，供研究人员分析。

这种装置产生的电流虽然微弱，但足以给一些小型电子设备充电。

但是，远远不够给一台普通的台式电脑供电一台电脑的实际能耗会因工作量，使用寿命等因素而有所不同

如果一台计算机每小时耗电100瓦，那么运行这台计算机大约需要333，000，000个藻类Rdquo电池，

因此，未来需要进一步扩大规模，为需要更多电力的设备供电。

目前藻类Rdquo电池，规模很小，但克里斯托弗·豪对这款设备的续航能力尤为自豪这个光合作用装置不会像电池一样很快耗尽

这种藻类不需要喂养它们可以在光合作用中生产自己的食物，并从自然阳光中收集能量而且晚上没有灯光的时候，设备可以通过吃白天储存的电继续供电藻类可分为自养型和异养型，最常见的是光自养型也就是说，你可以用光来说任何事情

3.藻类远不止是池塘里的浮渣。

目前，该设备仅处于概念验证阶段下一步，研究人员很可能将藻类供电芯片应用于物联网设备物联网的力量差距很大它需要像藻类生物动力一样的持续供电系统，而不是简单储存能量的电池

最近几年来，二氧化碳排放高峰和中国刮起了碳中和之风，固碳减排是实现全球碳中和的关键环节像藻类一样赋予一台机器光合作用，属于绿色计算的范畴

绿色计算是分开理解的简单来说，绿色就是低碳无害，即环境友好，资源节约，高效回收计算可以理解为包括终端设备，服务器以及软硬件结合的相关系统

海藻是一种常见的海洋生物，出现于35亿年前四舍五入，可以算是TopX，世界上释放氧气最多的生物

藻类能源的利用属于生物光伏，是一种利用太阳能的生物方式听起来好像一股清新的风即将吹过这片工业用地

人类利用微生物产生的能量，通过光合作用来维持设备和工业的生命想想，那岂不是浪费了微生物光合作用产生的几十亿年的能量你应该更频繁地挥动锄头

照片:池塘中漂浮的藻类

当然，洋洋得意的屁股还是露出来了，这个项目也不是没有缺点例如，除了藻类电池生产规模小之外，藻类的能源效率极低mdash在同样的场景下，太阳能电池板吸收20%的阳光，植物只吸收0.25%这个项目显然需要配套一个解决方案

好消息是，研究人员发现了可以产生更高电流的藻类，而且成本极低，因此在未来五年内实现大规模商业应用的可能性很大。

可以想象，在不久的将来，广阔的海域将会布满巨大的荷叶状海藻，它们的身份将会是海上风电场的移动电站。

郑重声明：此文内容为本网站转载企业宣传资讯，目的在于传播更多信息，与本站立场无关。仅供读者参考，并请自行核实相关内容。