طراحی باتری با استفاده از جلبک برای تولید انرژی الکتریکی

تلاش برای کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی به منظور کاهش اثرات گازهای گلخانه‌ای در سال‌های اخیر به یک چالش بین‌المللی تبدیل شده و از این‌رو دانشمندان در کشور‌های مختلف درصدد یافتن راه‌های جدیدی برای استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر یا تولید انرژی به طرق دیگر هستند. دانشمندان کانادایی روشی را برای تولید انرژی از جلبک‌های موسوم به سبز-آبی یافته‌اند که می‌تواند روشی نوین برای تولید انرژی باشد.

تلاش برای کاهش مصرف انرژی‌های فسیلی که نتیجه‌ی آن انتشار گازهای گلخانه‌ای است به یک چالش برای دانشمندان در کشور‌های مختلف تبدیل شده است. در این راستا دانشمندان کانادایی موفق به تولید انرژی از جلبک‌های موسوم به سبز-آبی شده‌اند. در واقع محققان با استفاده از این جلبک‌ها، باتری‌هایی را تولید کرده‌اند که قادرند از طریق انجام فتوسنتز و تنفس سیانوباکتری به تولید انرژی بپردازند. سیانوباکتری‌ها در خانواده‌ی میکروارگانیسم‌هایی قرار دارند که جلبک‌های سبز-آبی به لطف آن‌ها به حیات خود ادامه می‌دهند.

موتهوکوماران پاکیریسامی، مهندس زیست شناسی است که در دانشگاه کنکوردیا در مونترال این موضوع را کشف کرده است. وی در این خصوص چنین اظهار نظر کرده:

فتوسنتز و تنفس سیانوباکتری، چرخه‌ای است که طی آن سلول‌های گیاهان به رد و بدل کردن زنجیر‌های الکترونی می پردازند. با به دام انداختن الکترون‌هایی که در جریان فتوسنتز و تنفس سلول‌های جلبک‌های سبز-آبی جابجا می‌شوند، می‌توان انرژی الکتریکی را در یک چرخه‌ی طبیعی تولید کرد.
باتری‌های سلولی مبتنی بر فتوسنتز از یک کاتد، آند و یک ماده‌ی پروتئینی به منظور جابجایی الکترون تشکیل شده‌اند. در این ساختار جلبک سبز-آبی در آند باتری قرار گرفته و پس از انجام فتوسنتز، الکترون‌ها در سطح الکترود مورد نظر آزاد می‌شوند. با استفاده از این فرآیند می‌توان از این باتری سلولی انرژی الکتریکی آزاد کرد.

براساس اطلاعات ارائه شده سیانوباکتری‌ها یکی از میکروارگانیسم‌هایی هستند که به وفور روی کره‌ی زمین یافت می‌شوند، از این‌رو تولید انرژی از جلبک‌های سبز-آبی برای جایگزین شدن با سوخت‌های فسیلی یکی از گزینه‌های اصلی است. برخلاف سایر منابع تولید انرژی پاک نظیر انرژی‌های تجدید پذیر بادی یا خورشیدی، تولید انرژی از سیانوباکتری‌ها وابسته به وضعیت آب و هوا نیست و می‌توان در تمام حالات به تولید انرژی مورد نیاز خود از این طریق پرداخت.

البته محققان به این موضوع اشاره کرده‌اند که استفاده از این ایده هنوز در روزهای اول خود قرار دارد و راه درازی تا تولید نمونه‌های تجاری از این روش تولید انرژی باقی مانده است.

محققان اعلام کرده‌اند که با استفاده از این روش موفق به دریافت انرژی ۱۷۵.۳۷ میکروواتی شده‌اند. البته این دانشمندان امیدوارند تا با گسترش سیستم مورد نظر به رکوردهای بالاتری در مورد تولید انرژی و وارد کردن این ایده‌ی به چرخه‌ی صنعت، میزان بیشتری انرژی تولید کنند.

با توجه به پایان پذیر بودن انرژی‌های فسیلی و وابستگی درآمد کشورهایی نظیر ایران به درآمد حاصل از فروش این نوع سوخت‌ها، تحقیقات برای تولید انرژی از طریق منابع پاک و تجدید پذیر، یکی از ملزومات حفظ استقلال و قدرت هر کشوری در آینده است. انرژی یکی از فاکتورهایی است که اهمیت آن قابل کتمان نیست و یکی از المان‌های اصلی پیشرفت، دسترسی به منابع انرژی است.