藻类发电


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藻类发电【藻类发电】藻类发电是指在藻类细胞进行光合作用时,会把氢分解为带正负电荷的粒子,通过其内部活动产生电流,从而进行发电;同时也可以对藻类后期进行燃烧发电,利用立体光反应培养器回收循环利用二氧化碳,生产藻类製成藻粉作为生物质燃料,藻粉经过燃烧进行燃热发电 。
基本介绍中文名:藻类发电
外文名:The algae power generation
提出时间:2010年
原理:藻类细胞进行光合作用
方案提出由于二氧化碳和其他温室气体的逐年增多,全球气候变暖导致全球气温显着上升 。随着这一问题的加剧,一个利用藻类进行光合作用减少二氧化碳的同时提供我们所需照明的绿色环保方案被提了出来 。韩国延世大学(Yonsei University)和史丹福大学(Stanford University)的科学家在2010年开发出了新的技术,利用纳米技术的进步来实现藻类供电 。来自荷兰的设计师麦克·汤姆森从上述技术中获得灵感,利用藻细胞中的叶绿体获得电流来驱动灯泡 。这一技术结合了自然和科学技术,被命名为拉托恩,在拉丁语中为“贼”的意思,在这里意为“偷”光合作用中提供的能量,并消耗主要的温室气体 。
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海藻发电原理光合发电乌普萨拉大学与史丹福大学一样,都在研究以藻类为基础的发电电池组,史丹福大学的研究人员通过藻类细胞内部的活动来获得电流 。该小组设计了一种金质电极,可通过细胞膜,然后围绕在细胞周围 。而这个细胞还是活着的,进行着光合作用,科学家正是基于光合作用而获得化学能量转换成电能的 。植物进行光合作用时,叶绿素不但能把水分解为氢和氧,而且还能把氢分解为带电荷的氢离子和带负电荷的电子 。此时,植物体内会有电流产生,然后白白地消耗掉了 。如果用人工的方法控制这个产生电流的过程,就可以积累植物中的电量,为人们提供生活和工业所需的用电 。研究人员对植物叶绿素髮电进行了实验,把从菠菜叶内提取的叶绿素与卵磷脂混合,涂在透明的氧化锡结晶片上,用它作为正极安置在“透明电池”中,当它被太阳光照射时,就会产生电流 。研究表明,用叶绿素製造的电池能把太阳能的30%转换成电能,而现有的多数太阳能电池板仅能把10%~20%的太阳能转变为电能 。因此,利用植物进行太阳能发电应该比太阳能电池板发电的潜力更大 。
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藻类发电燃烧发电採用燃烧产热的方式利用生物质能源,藻类植物的生物质量经过乾燥后,可以像高等植物木材一样用来燃烧产能,配合燃烧热发电的方式,小规模厂房所需的电力可以自给自足 。燃烧产出的二氧化碳又可以有藻类进行光合作用再利用 。这样的再生能源套用系统有经济又环保 。但藻类生质燃料的成本相当高,约是其他生质燃料的10-1000倍 。
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藻类燃烧发电方案套用藻类电灯荷兰的设计师麦克·汤姆森(MikeThompson)利用藻细胞中的叶绿体获得电流来驱动灯泡 。拉托恩具有开创性的设计,该灯採用直径仅为30纳米的电极和其他器件,利用藻类细胞能够产生1.2pA的电流 。此外,该产品还具备了光感测器,能够调节产生的电流,为藻类的生存留下足够的能量 。设计师表示,藻类也是需要照顾的宠物 。这款灯设计使用LED提供照明,这样既可以提高能源的利用效率,在停电和发生自然灾害的情况下也不会受到影响 。这款产品还未投入量产,包括设计师在内的很多人认为这款灯在2035年投入量产并大规模使用较为合适 。