今年夏天,气候变化的破坏性影响全面袭击了欧洲:破纪录的热浪、干旱、野火和昆虫爆发共同造成了越来越多的世界末日场景。截至目前,已有数十万人被疏散,一万多人死亡。
在能源成本不断上涨的背景下,英国人们开始意识到这一新常态的影响:英国空调使用量大幅增加,给本已捉襟见肘的电力系统带来了额外的压力。与此同时,向太阳能的转变已加速达到创纪录的水平。为了摆脱化石燃料并满足不断增长的电力需求,可再生能源的产生还需要大量增加电池存储容量的支持。
“我们找到了一种利用藻类自然过程并利用其产生持续电力的方法”
然而,英国在这方面存在重大障碍,包括 电网连接延迟和当地规划问题,以及锂离子电池的安全问题和对锂等不可再生矿物的长期依赖。传统电池的生产也会产生其自身的不利影响,包括温室气体的释放和当地环境的破坏。
剑桥大学的一组研究人员现在发现了一种比传统化学电池更环保、更长期的替代品:他们发现藻类有潜力形成可用作电池的“生物电池”。剑桥大学生物化学系的 Paolo Bombelli 博士说:“我们找到了一种方法,可以利用藻类的自然过程,并用它来连续发电(24/7),而不会损害植物。”
它是如何运作的?无毒藻类通过光合作用从太阳获取能量。这会产生微小的电流流过铝电极,为微处理器供电,即使在黑暗中微处理器也能继续运行。该设备不会像锂电池那样耗尽电量,但电池寿命非常长:只要藻类保持活力,就可以用作电力来源,目前可达六年。
“生物电池最终可以完全取代传统电池的需求”
使用藻类驱动的生物电池对于减少我们对一次性电池的依赖具有巨大的影响。虽然它们的功率输出目前还不是非常高,但它们可以用于为使用一次性电池运行的小型设备供电,例如遥控器或烟雾报警器。
该技术还有可能扩大规模,最终为手机供电,这可能会改变充电设施非常有限的农村地区的生活。另一个潜在的应用可能是通过环境传感器监测偏远地区的水质。但除此之外,研究团队相信生物电池最终可以取代传统电池:“我们的目标是完全摆脱对电池的需求”。
下一步是将这项技术推向市场,剑桥团队目前正在与许多潜在客户寻求不同的应用。他们还强调,商业转向绿色能源必须与教育和行为改变带来的能源消耗减少同时进行。本着这一精神,他们开发了一个“活的工具包”来激励未来的中学科学家。
今年夏天的气候灾难表明时间已经不多了,但这也是一个重要的警钟。真正绿色电力的前景可以加速电气化进程,这一前景已经来得不早了。

