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

Zöld Energia

Olcsó és hatékony megoldás a homokkal tárolt napenergia a főzésben?

A napenergiás eszközben 80 perc alatt 16 kilogramm rizst lehet megfőzni.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

Ghánai szakértők olyan napelemes gőzfőzőt fejlesztettek ki, amelyhez homokalapú hőtároló tartozik – írja az alternativenergia.hu. A szakértők szerint a homokban rejlő potenciált még nem vizsgálták széles körben, dacára a hőstabilitásnak és az alacsony költségnek. A meglévő tanulmányokban elsősorban diódákat, fűtőelemeket vagy indukciós rendszereket használtak hőforrásként, a homokban tárolt hő felhasználását csak korlátozott mértékben vizsgálták.

A tesztelt berendezés 20 fotovoltaikus modulból áll, amelyek maximális teljesítménye 580 W, hatékonysága pedig 22,65 százalék. A modulok egy struktúrára vannak felszerelve 10 fokos dőlésszöggel dél felé és 0 fokos azimutszöggel. A termelt villamos energia a hőtároló rendszerbe kerül, ez két komponensből áll: egy kőbányai homokkal töltött lágyacél tartályból, illetve egy, ebbe beágyazott egyenáramú ellenállásos fűtőelemből.

A homokréteg felett egy 10 kilogramm vizet tartalmazó víztartály található, amely gőzt termel a főzőtérben lévő ételek melegítéséhez. A főzőtér magassága 143, hossza 150, szélessége 57,5 centiméter, míg a hőakkumulátor méretei 15-ször 65,5-szer 44 centiméter.

Advertisement

A tesztelést egy, a ghánai Kumasi városában található középiskolában végezték, a forralás 2024. október 21. és 24. között, minden nap 10:00 és 15:00 óra között zajlott. A főzési kísérleteket 2024. november 5. és 7. között tartották, a használt műszerek között volt egy napsugárzásmérő, egy infravörös hőmérsékletmérő, egy voltmérő, egy ampermérő és egy hőkamera.

Az eredmények alapján a főzőkamra hőmérséklete 105–110 Celsius-fokra emelkedett, ami elegendő volt 16 kilogramm rizs 80 perc alatt, 16 kilogramm bab 140 perc alatt és 32 kilogramm banán 85 perc alatt történő megfőzéséhez. A berendezés 38,9 százalékos hőhatékonyságot ért el, ami hasonló körülmények között körülbelül 12–14 százalékkal meghaladja a szintén napenergiás gőzrendszerek, a Scheffler-tányérok teljesítményét. A homokalapú eszköz 13–15 MJ energiát tárolt, ami 400–900 W/m² változó napsugárzás mellett is 4–6 óra megbízható főzési időt biztosított.

Advertisement

A további elemzések alapján a megtérülési idő 4,5 év, a 20 éves teljes költség pedig a hagyományos biomassza-tűzhelyekénél 47 százalékkal alacsonyabb. Az éves kibocsátáscsökkentés 5312,22 kilogramm szén-dioxid, 11,1 kilogramm nitrogénoxid és 7,05 kilogramm PM2,5 finom részecske volt.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák