Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

A zöldalgák áramtermelése

A növényi és állati életformák megjelenését a Földön a fotoszintetikus fényenergia-átalakítás tette lehetővé.

Létrehozva:

|

A fotoszintetizáló fajok szerves anyagokat és oxigént termelnek a napfény energiájának segítségével, valamint szén-dioxid és víz felhasználásával. Érdekes módon a fotoszintetizáló mikroalgák elektromos áram termelésre is képesek az úgynevezett bio-fotovoltaikus (BPV) eszközök alkotójaként, amelyek ígéretes potenciális megújuló energiaforrások.

A BPV eszközökben a mikroalgák a fény energiáját megkötik, majd a fotoszintetikus rendszeren “átáramló” elektronok egy része az algasejtet elhagyva, mediátor molekulák segítségével elektromos áramot hoz létre. A jelenlegi BPV eszközök hatékonysága azonban egyelőre annyira alacsony, hogy csak távoli tervként szerepel az ipari méretű felhasználhatóságuk.

A BPV eszközök teljesítményének fokozására nyújthatnak lehetséges megoldást az erősen exoelektrogén algatörzsek, amelyek nagy elektromos áramsűrűség létrehozására képesek. Nia Petrova és munkatársai azonosítottak egy zöldalga törzset (Parachlorella kessleri MACC-38), amely körülbelül tízszer magasabb áramtermeléssel rendelkezik, mint az irodalomban eddig ismertetett algafajok. A MACC-38 áramtermelése elsősorban fotoszintetikus eredetű, és az algasejtek a folyamat során megőrzik életképességüket. A MACC-38 törzs alkalmazásával tehát jelentősen növelhető a BPV eszközök hatékonysága, ami által a fosszilis energiaforrások egy negatív karbonlábnyommal rendelkező, igen ígéretes “zöld” alternatívájává válhatnak.

Advertisement

A kutatómunkát a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont (HUN-REN SZBK) munkatársai végezték és az eredmények a Bioresource Technology című című rangos folyóiratban kerültek közlésre (Petrova és mtsai, 2024).

A Parachlorella kessleri MACC-38 zöldalga törzs áramtermelése kiemelkedő. Biofotovoltaikus eszközökben megvilágítás hatására a zöldalgák fotoszintéziséből származó elektronok egy része mediátor molekulát (ferricianid, FeCN) redukál, amely az elektródon elektromos áramot hoz létre (bal oldali ábra). A kutatócsoport által azonosított Parachlorella kessleri MACC-38 törzs áramtermelése mintegy tízszerese a referenciaként használt Chlamydomonas reinhardtii CC-503 törzshöz képest (jobb oldali ábra).

Advertisement

Forrás: Szegedi Biológiai Kutatóközpont

Advertisement

Zöldinfó

Geomágneses viharok kutatása: magyar fejlesztésű tápegység az ESA új műszeréhez

BME-s részvétellel fejlesztenek űrszondát az elektro-armageddon veszélyének kutatására.

Létrehozva:

|

Szerző:

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

Az Európai Űrügynökség geomágneses viharokat célzó projektjében egy kulcsfontosságú berendezésen dolgoznak a műegyetemi szakemberek – írja az alternativenergia.hu. Ha egy történelemben jól tájékozott embert megkérdezünk, miről nevezetes 1859. szeptember 1-je, valószínűleg a magyarországi protestáns egyházak autonómiáját felszámoló császári pátens kiadását említi. Történt azonban még valami fontos azon a napon: akkor tetőzött az írott történelem legintenzívebb geomágneses viharaként emlegetett űridőjárási jelenség. Az úgynevezett Carrington-eseményt (az azt leíró csillagász után nevezik így) egy óriási napkitörés okozta. Amellett, hogy nagyon látványos sarki fénnyel járt, Európa és Amerika északi részén erősen korlátozta a nem sokkal korábban kiépített távíróhálózat működését. A feljegyzések szerint szikrák csaptak ki a gépekből, esetenként meggyújtva a távírópapírt.

El lehet képzelni, milyen hatása lenne ma egy hasonló erősségű jelenségnek az elektromos hálózatokra és az elektronikus eszközökre, ezzel pedig a mindennapi életünkre. Ezért fontos, hogy minél többet megtudjunk a geomágneses viharokról. Az Európai Űrügynökség (ESA) 2023 novemberében elindított egy Plasma Observatory nevű projektet, melynek célja választ találni a következő kérdésekre:

Milyen folyamatok idézik elő az erős geomágneses viharokat?

Advertisement
  • Hogyan gyorsulnak fel a töltött részecskék a napszél és a földi magnetoszféra kölcsönhatási folyamataiban?
  • Hogyan működik az energiaátadás a Föld magnetoszférájában?
  • Hogyan alakulnak ki azok az űridőjárási folyamatok, amelyek akár a műholdakat, kommunikációs rendszereket vagy az elektromos hálózatot is veszélyeztethetik?
  • Ha a terv megvalósul, hét azonos felépítésű, a misszió alábbi logójában is látható konstellációban repülő műhold fogja részletesen feltérképezni a bolygóközi és a Föld körüli plazmakörnyezetet – vagyis az ionizált részecskékből álló, dinamikus űridőjárási rendszert –, olyan méréseket téve lehetővé, amilyenekre eddig nem volt lehetőség.

A projektben 8 ország szakemberei vesznek részt, Magyarországról a HUN-REN Földfizikai és Űrtudományi Kutatóintézet geofizikai kutatócsoportja Kis Árpád vezetésével, valamint a BME kutatói. Az ESA PRODEX támogatási keretének finanszírozásával dolgozó magyar csapat a műszerrendszer egyik kulcsfontosságú eleme, az IMCA (Ion Mass Composition Analyzer) nevű berendezés alacsony feszültségű tápellátásának (LVPS – Low Voltage Power Supply) fejlesztéséért felel. Ez a komponens kritikus a műszer stabil, pontos működéséhez, a tervek szerint mind a hét műholdon ott lesz.

Különleges kihívások
„Nagy dolog egy ilyen nemzetközi együttműködésben benne lenni, de elég bonyolult feladat. Online megbeszélést például kizárólag magyar idő szerint délután 2-kor tudunk tartani, mert ez az egyetlen időpont, amikor a japánok még nem feküdtek le aludni, és az amerikaiak már felkeltek” – mondta a bme.hu-nak Szabó József tudományos munkatárs, a Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék Űrtechnológiai Laborjában a projekten dolgozó csoport technikai vezetője.

Ami a tudományos természetű kihívásokat illeti: a tápegység az űrben több évtizeden át különleges körülményeknek, extrém sugárzásnak és hőmérsékletnek lesz kitéve. Ugyanakkor nagy megbízhatósággal kell működnie, hiszen az indulás után a hardverelemeken szerelni már nem lehet. Ezért „nagyon drága komponensekből áll, egy analóg-digitális konverter háromezer euró is lehet. Van olyan alkatrész, ami csak másfél év alatt szerezhető be” – jegyezte meg Szabó József. A műegyetemi kutatócsoport tagjainak szerencsére van tapasztalata ilyen különleges feladatokban. Több ESA-projektben dolgoztak már, például teljes egészében ők fejlesztették a Rosetta űrszonda sikeres üstökösi landolást végrehajtó Philae leszállóegységének energiaellátó rendszerét.

Advertisement

A Plasma Observatory jelenleg úgynevezett részletes rendszertervezési fázisban (Phase A) van. Ebben a szakaszban dolgozzák ki a küldetés tudományos és műszaki koncepciójának részleteit, felmérik a kockázatokat és pontosítják a műszerek felépítését. Két másik projekttel versenyez, hogy az ESA következő tudományos missziója legyen. Idén tavasszal döntenek róla – ha kiválasztják, az űrmisszió indítása a 2030-as évek végére várható.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák