兴证资本设立首支碳中和基金落地福建龙岩
06-18
今年2月至8月，剑桥大学邦贝利家的窗户附近放置了一台电脑设备，但它与常见的计算机不同，这种设备不是由电网的电力驱动，而是由藻类制成的电池驱动。
这种特殊的生物光伏电池有一个塑料和钢制外壳，大小与 AA 电池相当，还有一个铝阳极。
负责发电的是壳内一种名为“集胞藻属（Synechocystis sp. PCC）”的藻类，它是集胞藻属蓝藻的一种。
▲图片来自：ScienceDirect 这种蓝藻的特点是在光照期间可以依靠光合作用进行生产，有光照时会产生多余的营养物质。
当环境变得黑暗时，它会继续通过这些多余的营养物质来维持自身。
的操作。
“蓝藻电池”连接到 Arm Cortex-M0+ 微处理器。
极小的硅面积、低功耗和最小的代码占用空间使开发人员能够以 8 位的价格实现 32 位的性能。
处理器本身相当节能。
▲图片来自：Engadget 的处理器被编程为在执行一系列计算后检查自己的工作，使用蓝藻装置作为其唯一的电源连续数月。
以 45 分钟的周期运行处理器来计算连续整数之和以模拟计算工作负载需要 0.3 微瓦的功率；随后的 15 分钟待机时间需要 0.24 微瓦功率。
至于“蓝藻电池”为何会产生电流，包括Paolo·邦贝利在内的研究团队有两种假设。
一是“电化学模型”，微生物为铝阳极氧化或释放电子创造适宜条件，进而发电；另一种是“电化学模型”。
一种是“生物电化学模型”，蓝细菌自身产生电子，电子通过细菌膜转移到铝阳极，从而产生电流。
▲图片来自：Paolo·邦贝利 由于研究人员在实验过程中发现铝阳极没有发生明显的变化，因此他们认为“生物电化学模型”的可能性更大。
也就是说，电流是由蓝细菌自身产生的。
尽管处理器不需要大量的能量，但“蓝藻电池”在实验的六个月期间一直为其供电，甚至在实验结束后断开微处理器的连接后，蓝藻也继续发电。
▲研究团队的Chris Howe（左）和Paolo Bombelli（右），图片来自：剑桥大学微处理器Arm Cortex M0+应用范围广泛，可用于物联网、人工智能或机器学习中的处理器，以及可用于可穿戴设备中的传感……当然，“蓝藻电池”无法提供大量电力，但在只需要少量电力的场景中却有“用途”，例如将其放入传感器中。
或者给手机充电。
这可能是农村地区或低收入国家人们的替代电力来源。
▲图片来自：《Energy Environmental Science》更重要的是，这种生物基电池的简单结构和环境可持续的特性为电力的发展提供了新的方向，而不需要当今大多数供电设备中的稀土元素和锂。
在关键资源短缺的情况下，只要有阳光和水，就能源源不断地发电。
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