Истраживачи напајају микропроцесор са алгама, светлошћу и водом

Истраживачи са Универзитета у Кембриџу постигли су импресиван подвиг у области микропроцесирања. Тим је користио широко распрострањену врсту алги за напајање микропроцесора непрекидно годину дана, а то су урадили само са амбијенталним светлом и водом. Нови систем би могао бити поуздан и обновљив метод за напајање малих уређаја. 

Истраживање је објављено у часопису Енергија и наука о животној средини. 

Напајање малог система са алгама

Систем је по величини упоредив са АА батеријом, а састоји се од врсте нетоксичних алги познатих као Синецхоцистис. Ова алга природно сакупља енергију од сунца кроз процес фотосинтезе, који генерише сићушну електричну струју која реагује са алуминијумском електродом. То је оно што алги омогућава да напаја микропроцесор. 

Систем је направљен од јефтиних материјала који се углавном могу рециклирати, што значи да се може реплицирати стотине хиљада пута и напајати многе мале уређаје у оквиру Интернета ствари (ИоТ). Према тиму, овај систем би се могао користити у ситуацијама ван мреже или удаљеним локацијама, користећи мале количине енергије. 

Професор Цхристопхер Хове са Одељења за биохемију Универзитета у Кембриџу је виши аутор рада. 

„Растућем Интернету ствари потребна је све већа количина енергије и мислимо да ће то морати да потиче од система који могу да генеришу енергију, а не да је једноставно складиште као батерије“, рекао је професор Хоу. „Наш фотосинтетички уређај се не троши као батерија јер непрестано користи светлост као извор енергије.

Конструисање и тестирање система

Експеримент који је спровео тим користио је уређај за напајање Арм Цортек М0+, микропроцесора који се често користи у ИоТ уређајима. Радећи у кућном окружењу и полу-спољним условима под природном светлошћу и повезаним температурним флуктуацијама, истраживачи су успели да дођу до солидних резултата након шест месеци непрекидне производње електричне енергије. 

Др Паоло Бомбелли са Одељења за биохемију Универзитета у Кембриџу је први аутор рада. 

„Били смо импресионирани колико је систем доследно функционисао током дугог временског периода – мислили смо да ће можда престати после неколико недеља, али је наставио да иде“, рекао је др Бомбелли. 

Специфична врста алги која се користи за систем не захтева храњење јер ствара сопствену храну у фотосинтези. Иако фотосинтеза захтева светлост, уређај је у стању да производи енергију током периода мрака. Према тиму, то би могло бити зато што алге прерађују део своје хране у условима без светлости, што јој помаже да настави да генерише електричну струју. 

Пошто је напајање трилиона ИоТ уређаја са литијум-јонским батеријама веома непрактично, а традиционални фотонапонски уређаји се праве користећи опасне материјале који штете животној средини, нови развој би могао имати велике импликације за ову област. 

Истраживање је резултат сарадње универзитета и Арма, водеће компаније у дизајну микропроцесора. Арм Ресеарцх је био одговоран за развој Арм Цортек М0+ тест чипа, изградњу плоче и подешавање интерфејса облака за прикупљање података у експериментима.