Vždycky je úžasné sledovat zrod nového odvětví. V posledních letech to byly třeby elektromobily, kryptoměny nebo 3D tisk. Teď se na svět klube další zajímavá novinka. Jmenuje se „biofotovoltaika“. Fotovoltaiku známe všichni. Jsou to velké panely na střechách, které mění světlo na elektřinu.
Biofotovoltaika spočívá zjednodušeně v tom, že některé živé mikrooganismy, zejména sinice, dokáží díky svým schopnostem fotosyntézy také vyrábět elektřinu. Zásadní pokrok v oblasti biofotovoltaiky se aktuálně odehrál na nejstarší britské univerzitě v Cambridge.
Sinice jako malí električtí mikroúhoři
Tamní vědci vyrobili prototyp biologické elektrárny ze sinic druhu Synechocystis. Má velikost asi jako běžná tužková baterie. Je vyrobena z jednoduše dostupných, levných a recyklovatelných součástek a materiálů. Vlastně jde o malou nádržku s vodou plnou sinic, ve které je umístěna elektroda.
Tato bioelektrárna dokázala po dobu šesti měsíců zásobovat elektřinou počítačový čip ARM Cortex-M0+. Ten patří mezi nejjednodušší a nejméně náročné na trhu. Jeho spotřeba je pouhých 0,3 mikrowattů za hodinu. To je asi miliardkrát méně, než kolik dnes pro svůj běh potřebuje běžný stolní počítač.
Internet věcí už se těší
Vědci tedy zatím dokáží vyrobit v bioelektrárně jen velmi malé množství elektřiny. To ale nijak nesnižuje význam jejich objevu. Sinicová elektrárna má totiž hned několik výhod. Narozdíl od běžné baterie se jen tak nevyčerpá. Dokud na ni svítí světlo, umí vyrábět elektřinu. Zatímco běžná baterie elektřinu pouze ukládá, bioelektrárna ji sama přímo vyrábí.
Díky tomu může najít celou řadu uplatnění. Především v síťově propojeném světě budoucnosti, tzv. internetu věcí, kdy budou k internetu připojeny nekonečné zástupy miniaturních senzorů i nejrůznější elektronika, prostě vše, co připojit půjde. Bioelektrárny mohou posloužit jako téměř nevyčerpatelný zdroj energie právě třeba pro malé senzory sledující stav ovzduší, vlhkost v mostních konstrukcích a podobně.
Málo účinné, zato levné
Navíc má výroba sinicových bioelektráren výrazně menší dopad na životní prostředí, než výroba klasických baterií. V nich se totiž využívají prvky jako zinek, mangan, případně i nikl či kadmium. Ty se musí složitě těžit, zpracovávat a někdy jsou i toxické.
Vědci z Cambridge přiznávají, že je jejich miniaturní elektrárna samotné překvapila tím, jak dlouho byla schopna energii vyrábět. Mysleli si, že po pár týdnech přestane fungovat, ale ona vyráběla šest měsíců. Přestože fotosyntéza vyžaduje světlo, zařízení bylo schopné vyrábět elektřinu dokonce i v noci. Vědci se domnívají, že je to proto, že sinice ve tmě zpracovávají část své dříve nahromaděné potravy, a tím dál vytváří elektrický proud.
Ačkoliv jsou sinicové bioelektrárny zatím velice neefektivní, pracují s účinností 0,25 % proti 20 % v běžném solárním panelu, jejich klíčovou výhodou je levná výroba i to, že neohrožují životní prostředí. V budoucnosti by tak třeba v okolí větrných elektráren na moři mohly plovat obří konstrukce potažené sinicemi, které budou výrobu elektřiny z větru doplňovat.
Kouzelná budoucnost vodních řas a sinic
Vodní řasy a sinice se často pletou. Jde ale o dva různé typy organismů, časy jsou zároveň větší. Oba nicméně mají podle ekologů a dalších odborníků velkou budoucnost. Řasy i sinice mohou posloužit nejen jako zdroj elektřiny, ale také hodnotné a zdravé potravy, bionafty, vodíku a dalších užitečných věcí.
Umí třeba filtrovat oxid uhličitý z fosilních elektráren nebo sloužit jako hnojivo. V potravinářství zase poslouží jako přírodní barvivo. A dokonce z nich jde vyrábět bioplasty! Jednoho dnes tak možná třeba i stavebnice LEGO bude vyráběná z mořský řas.
