藻类如何为微处理器供电？

Azom与Chris Howe教授谈到了他对蓝细菌的研究。这些藻类能够在很长一段时间内为自然能源生产的新突破提供较长的时间。

请您介绍自己和研究背景，以及什么启发了您的最新研究？

我是剑桥大学的生物化学教授，在近四十年的学术生涯中，我已经学习了光合作用。我们的工作范围从观察光合作用的演变到了解其基本的生化机制，再到利用它的基本生化机制。

您能够用蓝细菌菌株为微处理器供电。为什么选择这种菌株，合成细胞，以及您如何成功为微处理器提供全年的动力（包括黑暗的时间）？

Synechocystis是一种经过广泛研究的光合细菌，也称为蓝细菌或“蓝绿色藻类”。几乎到处都发现了蓝细菌，科学家开发了广泛的实验工具来分析合成细胞群及其工作原理。它是无害的，很容易成长。它只需要阳光就能提供能量，因此我们能够保持它很长时间，只需加满因蒸发而流失的水。

尽管产生的功率是由光合作用驱动的，因此是阳光，但在黑暗中，细胞将代谢它们在光线下产生的化合物。这意味着他们可以继续在黑暗中产生力量。

由藻类供电的迷你设备。图片：Paolo Bombelli博士

为什么像这样的光合细菌设备以前还没有成功？

我们和其他人通过这些设备（例如环境传感器和LED）成功地驱动了其他事物。这是我们第一次使用它来驾驶微处理器，据我们所知，以前没有人这样做。我们设备的其他新颖功能之一是将铝作为阳极，这可能有助于发电。

该设备当前能够提供多少功率，哪些因素限制了这一功能？

我们使设备尽可能小，同时仍然能够为微处理器供电。因此，平均而言，该设备仅在电力的微波上提供。这很小，但足以运行微处理器。较大的设备将产生更多的功率，而限制功率的因素将包括外部设备，例如阳光的量和内部电源，例如，实际上可以将阳光的阳光收获到哪一部分可以转化为电力。

克里斯托弗·豪（Christopher Howe）教授，左，剑桥大学生物化学系的保罗·邦伯利（Paolo Bombelli）博士，以及藻类及其动力的设备。图片：剑桥大学

这项技术有多可扩展？将这些技术集成到日常生活中需要什么进步？

问题之一将是我们是通过制造较大的设备，将许多人连接在一起或两者兼而有之。我们还想找出是否可以操纵藻类以产生更多的功率。这些问题的答案将帮助我们知道它的可扩展性。扩展通常是科学的挑战。亚博老虎机网登录

随着气候和资源危机的临近，研究人员将精力集中在开发新颖的可持续能源实践上有多重要？

这非常重要 - 我们需要认识到我们需要多个解决方案。例如，在没有网格基础架构的孤立位置，可以生成大量功率并可以运行网格的系统可能没有任何用途。在这些地方，较小的分布式系统可能会更好。

个人对您的研究最令人兴奋的部分是什么？

我一直对光合作用着迷 - 小时候，我经常做实验，从花园中生长的植物中提取色素。研究一种重要的自然现象（来自光合微生物的细胞外电流）并尝试实施它是令人兴奋的。

您和您的研究的下一步是什么？

我们想更多地了解藻类如何导出电子以及我们如何能够增强出口。

我们还想尝试一些“现实世界”应用程序。我们认为这些设备在教育中可能非常有用。它们并不难，但可以用来帮助学校的学生更多地了解有关光合作用的重要过程，并更多地了解可再生能源和环境问题。

来自Azom的更多访谈：从海藻中创建可持续的纺织品

关于克里斯·豪教授

自2005年以来，我在整个学术生涯中曾在剑桥大学工作，并且一直是生物化学系的植物和微生物生物化学教授。我的工作一直集中在光合作用上 - 光合系统的演变和功能以及我们如何利用它们。除了这里所述的工作外，我们对基础珊瑚礁的鞭毛藻藻特别感兴趣。我们的目标是更多地了解为什么他们与珊瑚宿主的关系会破裂，从而导致珊瑚漂白。

https://www.bioc.cam.ac.uk/