Domů     Porostou solární panely?
Porostou solární panely?
3.8.2021

Jak získávat obnovitelnou energii snadno a rychle? Nový pokus spojuje tři různé technologie do tzv. bionické houby, která generuje elektřinu ze slunečního záření.

Stejně jako solární energetika tápe ve využití energie ze Slunce, tak se stále hledá řešení problematiky s energií u flóry. Foto: pixabay
Stejně jako solární energetika tápe ve využití energie ze Slunce, tak se stále hledá řešení problematiky s energií u flóry. Foto: pixabay

Celý pokus, který měl na starosti tým pod vedením Manu Mannoora ze Stevensova technologického institutu (SIT) v New Jersey, započal koupí houby pečárky (Agaricus), jež byla následně vylepšena o dva 3D vytištěné komponenty.

Jedním z nich byl materiál s fotosyntetickými sinicemi generujícími elektřinu, druhým byly grafenové nanopásky, které vedly proud. Vše následně spojil dohromady vodivý inkoust, jenž byl taktéž natisknut ve 3D provedení.

Vzešel tak bionický systém, který je schopen vydávat malé množství proudu. Jde o opravdu pozoruhodný způsob výroby elektřiny bez fosilních paliv.

reklama
Ta by byla navíc vylepšena o nejnovější technologické komponenty. Foto: pixabay
Ta by byla navíc vylepšena o nejnovější technologické komponenty. Foto: pixabay

Žampion v nanotechnologickém obleku

Pokusy spojení 3D tisku s bakterií probíhaly již dříve, avšak tisk bakterií se prováděl na neživé hmotě, na níž sinice nedokázaly přežít delší dobu.

Proto se odborníci rozhodli, že umělý povrch nahradí živým, a tak jako podklad použili houby, které pro bakterie, jež na nich žijí, vytvářejí přirozený ekosystém – živá hmota tak pokusným sinicím poskytuje dostatečný přísun potravy a vydrží tedy i delší dobu.

Jejich životnost byla o několik dní delší než životnost bakterií, rostoucích na křemíku či na mrtvé houbě, které sloužily vědcům jako kontrolní skupina.

Houby v roli generátorů

Buňky sinic se připevnily pomocí sítě, jež byla vytištěna ze speciálního bio-inkoustu, umístěném spirálovitě na klobouku houby.

Kombinace bakterií a hub dává možnost procesu generování fotosyntetické bioelektroaktivity, což je proces převádění světla na malé množství elektrické energie. Vědecký tým dále došel k poznatku, že tvar a hustota tisku sinic ovlivňuje jejich produkci.

3D tisk dokázal ze sinic vytáhnout osminásobně více elektřiny v porovnání s alternativními metodami. Tento způsob výroby však produkuje malé množství elektřiny. Pro větší množství by bylo potřeba mnohem více takto modifikovaných hub. Propojení několika bionických hub by pak umožnilo rozsvítit lampičku.

Jedná se sice o velmi zdlouhavý proces, zato se však zdá být tím nejefektivnějším. Do budoucna budou i snahy o spojení všech hub do sérií, do polí a o jejich hromadnou aplikaci. Foto: pixabay
Jedná se sice o velmi zdlouhavý proces, zato se však zdá být tím nejefektivnějším. Do budoucna budou i snahy o spojení všech hub do sérií, do polí a o jejich hromadnou aplikaci. Foto: pixabay

Biohybrid posouvá hranice

Pro budoucí generace představuje tento výzkum velikou možnost operovat na poli biohybridních aplikací. Některé bakterie vydávají záři, zatímco jiné jsou schopny detekovat toxiny nebo produkovat palivo.

Díky práci vědců si lze představit široké spektrum možností pro příští generace biohybridních aplikací.

„Skrze integraci mikrobů a nanomateriálů můžeme potenciálně realizovat biohybridní aplikace užitečné pro ekologii, obranu, zdravotnictví a řadu dalších oborů,“ řekl Mannoor.

Jaké je využití v praxi?

Výzkum nemá prozatím praktického využití, čeká se na průmyslovou produkci grafenu či na dořešení otázky životnosti podobné houby a sinic.

Různé vědecké týmy přistupují k problematice odlišně, např. uvažují o využití termálních solárních elektráren, sešněrování umělé fotosyntézy nebo zvýšení užitku organických solárních panelů.

Prozatím se neví, které řešení bude tím nejlepším, jedno je však jisté – solární energie by mohla tvořit velmi významnou složku.

„To jsou další kroky k optimalizaci bio-proudů, generování většího množství elektřiny a napájení malé LED,“ sdělil Sudeep Joshi, spolupracovník výzkumu ze SIT. Foto: pixabay
„To jsou další kroky k optimalizaci bio-proudů, generování většího množství elektřiny a napájení malé LED,“ sdělil Sudeep Joshi, spolupracovník výzkumu ze SIT. Foto: pixabay
Zdroje informací a fotografie
reklama

Související články
Věda a technika
Proč si pamatujeme trapné okamžiky celé roky?
Stačí jediná nešťastná věta pronesená před plnou místností a člověk se při vzpomínce na ni červená ještě po deseti letech. Zato co měl včera k obědu nebo kam položil klíče, to si často nedokáže vybavit už po několika hodinách. Lidská paměť totiž nefunguje jako kamera. Mnohem víc než na běžných událostech záleží na tom, jaké […]
Věda a technika
Starý dobrý vypínač: Z jakých důvodů se světlo zapíná právě takhle?
Stačí jediný pohyb prstu a místnost se zalije světlem. Vypínač patří k nejběžnějším předmětům v domácnosti, přesto jeho podobu, umístění i způsob ovládání provází překvapivě zajímavý příběh. Když se elektřina stěhuje do domácností, nemění totiž jen způsob osvětlení. Učí člověka novému každodennímu rituálu. Ještě před nástupem elektřiny lidé rozsvěcují plynové lampy otáčením malého kohoutku. Když […]
Věda a technika
Proč se nám chce spát po vydatném obědě? Za ospalostí není jen plný žaludek
Zná to téměř každý. Dojíme poslední sousto, opřeme se o židli a najednou máme pocit, že bychom nejraději zavřeli oči a na chvíli zmizeli ze světa. Odpolední ospalost přitom není pouhým důsledkem přejedení. Svou roli hrají biologické hodiny, hormony, složení jídla i signály, které si mezi sebou posílají střeva a mozek. Proč nás po obědě […]
Věda a technika
Pro lásku k moři: Co dalo lidem svobodu pod vodní hladinou?
Ještě v prvních desetiletích 20. století bylo potápění spojeno s těžkou objemnou výstrojí.  Neforemné skafandry s přilbami byly závislé na dodávce vzduchu z hladiny. Pak však přišel zlom, který cestu do světa pod vodní hladinou zpřístupnil i pro laiky. Ba co víc, poskytl jim netušenou svobodu! V době druhé světové války se ve Francii zrodil […]
věda a technika
Ferrari: červená nádhera
Když se narodí, cesty patří povozům s koňmi. Nikdo nečeká, že by se mělo něco změnit. Pak se tu a tam objeví automobil. Jeden, dva… a vůně motoru je omámí. Najednou chtějí také v ruce držet volant, závodit, osedlat si tu neskutečnou sílu. Ti nejšikovnější se navždy zapíší do dějin. Rachot motorů na závodním okruhu je ohlušující. […]
Proč máme husí kůži při hudbě, filmu nebo silném příběhu? Může za to evoluce
Orchestr spustí závěrečnou melodii, hrdina se po letech setká s rodinou a vám naskočí husí kůže. Přitom v místnosti není zima, nikdo vás nepronásleduje a na zádech vám nesedí ani imaginární pavouk. Tělo přesto reaguje, jako by se dělo něco mimořádného. Za tímto zvláštním zážitkem stojí evoluční dědictví, nervový systém i mozek, který dokáže proměnit […]
Kreveta, která rozsvítí oceán. Když úder klepeta rozpálí vodu téměř jako povrch Slunce
Pod hladinou se odehrává fyzikální divadlo, za které by se nemusel stydět ani sci-fi film. Někteří drobní korýši dokážou při prudkém úderu vytvořit bublinu, která při svém zhroucení vydá záblesk světla a na okamžik dosáhne extrémních teplot. Žádná kouzla ani podmořské žárovky. Jen voda, rychlost a fyzika, která se utrhla ze řetězu. Korýš, který připomíná […]
Proč nás uklidňuje zvuk deště, praskajícího ohně nebo šumění moře? Mozek to miluje
Kapky bubnují na parapet, v krbu tiše praská dřevo a mořské vlny se pravidelně přelévají přes pláž. Najednou jako by se zpomalil svět. Myšlenky ztrácejí naléhavost a napětí pomalu povoluje. Proč právě tyto zvuky působí na tolik lidí jako přírodní uklidňující prostředek? Odpověď hledá neurověda v tom, jak mozek vyhodnocuje zvuk, předvídá nebezpečí a reaguje […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
historyplus.cz
Ferdinand I. zatrhl šizení na tržištích
„Prvotřídní kvalita, dovoz z Itálie,“ přesvědčuje kupec s látkami bohatou pražskou měšťanku. Žena pečlivě osahává štůček mušelínu. „Vezmu si pět loket,“ prohlásí. Kupec rychle naměří požadovanou délku. Pořádný kus mu přitom zůstane za prsty…   „Na šaty ho bude málo, milostpaní. Stačí jenom na sukni,“ zhodnotí švadlena množství růžového mušelínu. „Ošidili vás, podívejte.“ Vezme do ruky dřevěnou
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
enigmaplus.cz
Krvavé maltské podzemí a tajemná Petra
V oblasti Paola na předměstí hlavního města La Valetta na Maltě se v roce 1902 dostala skupina dělníků do problémů. S několika se při rozbíjení skal propadla zem. „Dostaňte nás odsud, něco tady je,“ z
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
epochanacestach.cz
Historické Boskovice: Procházka od hradu k zámku
Návštěvou jednoho města si snadno zajistíme program třeba na celý víkend. Boskovice totiž nabízejí hned dvě významné architektonické památky, vzdálené od sebe jen půl kilometru. A tak se vydejme za hradem i za zámkem do krásné jihomoravské krajiny. Trhová osada Boskovice na okraji Drahanské vrchoviny vznikla někdy ve13. století, a už v roce 1313 kronikáři zaznamenali
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
epochalnisvet.cz
Pátrání po nacistickém zlatě: Je ukryté pod hladinou německého jezera?
Nad vodou se převalují chuchvalce mlhy, ze kterých se náhle vynoří siluety několika člunů. Mají velmi podivnou posádku. Dobře živení, po zuby ozbrojení muži v černých uniformách a na straně druhé: zubožená těla oblečená v chatrných vězeňských hadrech. Co tato přízračná scéna znamená?   Je jaro roku 1945, druhá světová válka se chýlí ke konci. Jezero Stolpsee
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz