科学探索|剑桥大学用蓝藻发电 还供计算机运行了一年
【科学探索|剑桥大学用蓝藻发电 还供计算机运行了一年】“绿色计算”走进现实,剑桥大学通过藻类的光合作用为一台计算机提供电力 。我们知道,物联网设备需要可持续的、可负担的、分散的电能来提供动力来源 。虽然单一物联网设备的功耗很温和,范围只是从微瓦到毫瓦,但如今物联网设备的数量已经达到数十亿,预计到2035年增加到一万亿,这就需要大量的便携式能源,比如一块电池或者一个能量收割机 。
但是电池主要依赖于昂贵和不可持续的材料(如稀土元素),而且电量最终会耗尽 。
而现有的能源收割机(例如太阳能、温度、振动)虽然持续时间较长,但对环境不友好,比如光伏生产中会使用到有害材料 。
那么,有没有一种既便携,又便宜耐用,而且还能保护环境的能源收集系统呢?
剑桥大学的一个研究团队告诉你:当然有!
就是下面这个装有蓝藻的容器,它已经为一台计算机供电长达一年!
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这个装置高6厘米,长3.1厘米,宽2.3厘米,可以说是非常小了 。(道理我都懂,为什么这张图看起来那么大...)
而且,它所需的材料简单廉价可回收:塑料、铝、蓝藻、水 。
有了这个,还要电池干嘛??
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研究人员用铝和透明塑料造了一个AA电池大小的金属外壳,里面放置了一种名为PCC 6803的蓝藻菌群,也就是俗称的“蓝藻” 。当蓝藻暴露在阳光下时,它就可以通过光合作用产生氧气 。
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在2021年疫情封锁期间,这个装置就待在团队成员Paolo Bombelli家中的窗台上,通过藻类进行光合作用产生微小的电流,为微处理器ARM Cortex-M0+连续供电 。
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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,为其提供了测试设备和用于数据收集的云接口 。这款芯片并非专门为研究而生,而是物联网设备常用的微处理器,树莓派Pico的CPU就是它 。
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研究人员原本以为,这个系统可能会在几周后就停止工作,没想到它日夜不休地工作了6个月,而且在实验结束后,蓝藻还在继续发电,一直运行到现在 。
那么这个装置是怎么产生能源的呢?
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