研究人員已經(jīng)使用一種廣泛存在的藍(lán)綠藻為微處理器持續(xù)供電一年——而且還在不斷增加——只使用環(huán)境光和水。他們的系統(tǒng)具有為小型設(shè)備供電的可靠及可再生方式的潛力。

　　該系統(tǒng)的大小與AA電池相當(dāng)，包含一種稱為集胞藻（Synechocystis）的無毒藻類，可通過光合作用自然地從太陽中獲取能量。然后產(chǎn)生的微小電流與鋁電極相互作用，并用于為微處理器供電。

　　該系統(tǒng)由普通、廉價且大部分可回收的材料制成。這意味著它可以很容易地被復(fù)制數(shù)十萬次，作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分為大量小型設(shè)備供電。研究人員表示，它可能在離網(wǎng)情況或偏遠(yuǎn)地區(qū)最有用，在這些地方，少量電力可能非常有益。

　　“不斷增長的物聯(lián)網(wǎng)需要越來越多的電力，我們認(rèn)為這必須來自能夠產(chǎn)生能量的系統(tǒng)，而不是像電池一樣簡單地儲存它，”劍橋大學(xué)生物化學(xué)系的Christopher Howe教授說，他是該論文的聯(lián)合高級作者。

　　他補充說：“我們的光合設(shè)備不會像電池那樣耗盡電量，因為它一直在使用光作為能源。”

　　在實驗中，該設(shè)備用于為Arm Cortex M0+ 供電，這是一種廣泛用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的微處理器。它在自然光和相關(guān)溫度波動下的家庭環(huán)境和半戶外條件下運行，并在連續(xù)發(fā)電六個月后將結(jié)果提交出版。該研究發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上。

　　“該系統(tǒng)在很長一段時間內(nèi)的持續(xù)運行給我們留下了深刻的印象——我們認(rèn)為它可能會在幾周后停止，但它一直在運行，”劍橋大學(xué)生物化學(xué)系的Paolo Bombelli博士說，他是該研究的第一作者。

　　藻類不需要喂食，因為它在光合作用時會自給自足。盡管光合作用需要光，但該設(shè)備甚至可以在夜晚繼續(xù)發(fā)電。研究人員認(rèn)為，這是因為藻類在沒有光的情況下會處理一些食物，而這會繼續(xù)產(chǎn)生電流。

　　物聯(lián)網(wǎng)是一個龐大且不斷增長的電子設(shè)備網(wǎng)絡(luò)——每個設(shè)備只使用少量電力——通過互聯(lián)網(wǎng)收集和共享實時數(shù)據(jù)。使用低成本的計算機芯片和無線網(wǎng)絡(luò)，數(shù)十億臺設(shè)備成為該網(wǎng)絡(luò)的一部分——從智能手表到發(fā)電站的溫度傳感器。到2035年，這一領(lǐng)域預(yù)計將增長到一萬億臺設(shè)備，需要大量的便攜式電源。

　　研究人員表示，使用鋰離子電池為數(shù)以萬億計的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電是不切實際的：它需要的鋰是全球每年生產(chǎn)量的三倍。而傳統(tǒng)的光伏器件是使用對環(huán)境有不利影響的有害材料制成的。

　　這項工作是劍橋大學(xué)與領(lǐng)先微處理器設(shè)計公司Arm之間的合作。Arm Research開發(fā)了超高效的Arm Cortex M0+ 測試芯片，構(gòu)建了電路板，并設(shè)置了實驗中提供的數(shù)據(jù)收集云接口。

　?。ㄔ膩碜裕好咳仗柲?全球生物質(zhì)能網(wǎng)、新能源網(wǎng)綜合）