Hệ thống đã sử dụng một thùng nhỏ chứa tảo lam để tạo ra năng lượng. Nó đã được đặt trên bệ cửa sổ trong sáu tháng trong thời gian dịch Covid-19 bùng phát vào năm 2021. Trong suốt thời gian đó, năng lượng từ quá trình quang hợp đã được tạo ra và cung cấp cho một máy tính chạy bộ vi xử lý Arm.
Nghiên cứu được dẫn đầu bởi Christopher Howe tại Đại học Cambridge. Howe cùng với các đồng nghiệp của mình đã chế tạo một hộp đựng nhỏ có kích thước gần bằng một cục pin AA. Họ làm viên pin này từ nhôm và nhựa trong. Sau đó, họ đặt một đàn vi khuẩn lam có tên là Synechocystis sp. PCC 6803 vào pin.
Thường được gọi là "tảo lam", loại vi khuẩn lam này tạo ra oxy khi nó tiếp xúc với ánh sáng mặt trời bằng cách sử dụng quá trình quang hợp. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng quá trình này để khai thác sức mạnh quang hợp. Sau đó, hệ thống đã cung cấp một dòng điện liên tục qua cực dương và cực âm của viên pin, từ đó cung cấp năng lượng cho bộ xử lý Arm.
Nhìn chung, hệ thống này có vẻ rất cơ bản, nhưng đó là bằng chứng cho thấy pin sử dụng năng lượng quang hợp có thể được sử dụng trong thiết bị điện tử. Để kiểm tra dung lượng tổng thể của pin, các nhà nghiên cứu đã lập trình để máy tính chạy trong chu kỳ 45 phút. Trong các chu kỳ đó, máy tính tính tổng các số nguyên liên tiếp để mô phỏng khối lượng công việc của nó.
Máy tính cần khoảng 0,3 microwatt năng lượng trong các chu kỳ đó. Sau đó, nó sẽ ở chế độ chờ trong 15 phút, sử dụng khoảng 0,24 microwatt điện. Điều đáng ngạc nhiên là sức mạnh quang hợp đã hoạt động trong suốt sáu tháng mà không hề bị gián đoạn. Ngoài ra, cỗ máy tiếp tục chạy trong sáu tháng nữa sau khi thử nghiệm kết thúc.
Các nhà nghiên cứu không chắc chắn chính xác nguồn gốc của năng lượng quang hợp là gì. Howe nói rằng có thể vi khuẩn lam tự sản sinh ra các electron.
Cũng có thể, chúng chỉ đơn giản là tạo ra các điều kiện cho phép cực dương bằng nhôm tạo ra các electron. Sự ăn mòn của nhôm bên trong thùng chứa gây ra một phản ứng hóa học cho phép nó tạo ra các electron. Tuy nhiên, bất kể nguyên nhân của sức mạnh quang hợp là gì, công nghệ này vẫn đầy hứa hẹn.
Howe tin rằng họ có thể mở rộng quy mô hơn nữa. Điều này sẽ cho phép năng lượng quang hợp cung cấp năng lượng cho vô số thiết bị điện tử. Tuy nhiên, ông nói rằng cần nghiên cứu sâu hơn về chủ đề này để xem có thể mở rộng quy mô của nó đến đâu.
Các nhà nghiên cứu tin rằng chúng ta có thể tạo ra các loại pin quang hợp tương tự với giá rất rẻ. Họ cũng tin rằng có thể nhìn thấy các khả năng thương mại của công nghệ này trong vòng 5 năm tới. Trước đây, các nghiên cứu tương tự đã cho phép chúng ta khai thác ánh sáng mặt trời, bao gồm cả việc biến ánh sáng mặt trời và nước thành nhiên liệu.
Tham khảo Gizmodo