Shkencëtarët kanë zhvilluar një “qelizë bio-diellore” të gjallë që funksionon në fotosintezë
Bimët shpesh mendohen si burime ushqimi, oksigjeni dhe dekorimi, por jo si burim i energjisë elektrike. Megjithatë, shkencëtarët kanë zbuluar se duke shfrytëzuar transportin natyror të elektroneve brenda qelizave bimore, është e mundur të gjenerohet energji elektrike si pjesë e një qelize diellore të gjelbër, biologjike. Në një studim të fundit të publikuar në ACS Applied Materials & Interfaces, studiuesit për herë të parë përdorën një bimë të shijshme për të krijuar një “qelizë bio-diellore” të gjallë që funksionon në fotosintezë.
Elektronet transportohen natyrshëm si pjesë e proceseve biologjike në të gjitha qelizat e gjalla, nga bakteret dhe kërpudhat tek bimët dhe kafshët. Duke futur elektroda, qelizat mund të përdoren për të gjeneruar energji elektrike që mund të përdoret nga jashtë. Hulumtimet e mëparshme kishin krijuar qeliza karburanti duke përdorur baktere, por kërkonin ushqim të vazhdueshëm. Kjo qasje e re përdor fotosintezën, procesin me të cilin bimët konvertojnë energjinë e dritës në energji kimike, për të gjeneruar rrymë.
Gjatë këtij procesi, drita drejton një rrjedhë elektronesh nga uji që përfundimisht rezulton në gjenerimin e oksigjenit dhe sheqerit. Kjo do të thotë se qelizat e gjalla fotosintetike po prodhojnë vazhdimisht një rrjedhë elektronesh që mund të tërhiqen si një “fotorrymë” dhe të përdoren për të fuqizuar një qark të jashtëm, ashtu si një qelizë diellore.
Disa bimë – si lëngjet që gjenden në mjedise të thata – kanë kutikula të trasha për të mbajtur ujin dhe lëndët ushqyese brenda gjetheve të tyre. Yaniv Shlosberg, Gadi Schuster dhe Adir donin të testonin, për herë të parë, nëse fotosinteza në succulents mund të krijonte energji për qelizat e gjalla diellore duke përdorur ujin e tyre të brendshëm dhe lëndët ushqyese si zgjidhje elektrolitike e një qelize elektrokimike.
Studiuesit krijuan një qelizë diellore të gjallë duke përdorur Corpuscularia lehmannii, e quajtur gjithashtu “bima e akullit”. Ata futën një anodë hekuri dhe katodë platini në njërën nga gjethet e uzinës dhe zbuluan se tensioni i saj ishte 0.28 V. Kur lidhet në një qark, ai prodhoi deri në 20 µA/cm2 densitet të rrymës fotografike, kur ekspozohet ndaj dritës dhe mund të vazhdojë të prodhojë rrymë për më shumë se një ditë. Megjithëse këta numra janë më pak se ai i një baterie alkaline tradicionale, ato përfaqësojnë vetëm një fletë të vetme.
Studimet e mëparshme mbi pajisje të ngjashme organike sugjerojnë se lidhja e shumë gjetheve në seri mund të rrisë tensionin. Ekipi projektoi në mënyrë specifike qelizën diellore të gjallë në mënyrë që protonet brenda tretësirës së brendshme të gjetheve të mund të kombinohen për të formuar gaz hidrogjeni në katodë, dhe ky hidrogjen mund të mblidhet dhe përdoret në aplikime të tjera. Studiuesit thonë se metoda e tyre mund të mundësojë zhvillimin e teknologjive të ardhshme të qëndrueshme, multifunksionale të energjisë së gjelbër.