מחשב פעל במשך חצי שנה בעזרת… אצות?!

חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג' יצרו "ביו-סוללה" ממושבת אצות שחיו במכל בגודל סוללת AA, עם תוצאות מרשימות ביותר

צילום: Paolo Bombelli

הצורך שלנו במציאת פתרונות להפעלת מוצרי חשמל בדרכים יצירתיות שלח כמה חוקרים למסע מאוד מעניין בזמן מגיפת הקורונה, מסע שהוביל אותם למקור כוח די מפתיע.

ביו-סוללה

חוקרים לקחו מושבה של אצות כחוליות (או cyanobacteria) והשתמשו בהן כדי להפעיל מחשב במשך כחצי שנה, זאת בעזרת ניצול האנרגיה שנפלטת בתהליך הפוטוסינתזה, שאותן אצות מבצעות. החוקרים פרסמו מאמר בנושא, ובו הסבירו איך הפכו את האצות למעין "סוללה ביולוגית" שהפעילה את המחשב לאורך זמן.

חשוב לציין כי מדובר במחשב זעיר, הכולל שבב שמבצע פעולות חישוביות ולאחר מכן בודק את נכונות התוצאות במחזוריות. כל 45 דקות הוא נכנס למצב פעולה – במסגרתו הוא מבצע את החישובים ובודק את התוצאות – ולאחר מכן עבר למצב standby לרבע נוספת.

החוקרים מאוניברסיטת קיימברידג' מסבירים כי לקחו את האצות (מסוג Synechocystis) והכניסו אותן למיכל שברובו שקוף – לצורך קליטת אור השמש – בערך בגודל של סוללת AA, שאליו גם חיברו אנודה מאלומיניום, כדי להעביר את האנרגיה שיצרו האצות בפוטוסינתזה לטובת הפעלת המחשב. החוקרים מציינים כי כלי הקיבול של האצות מיוצר ברובו מחומרים מתכלים – בניגוד לסוללות שמשמשות אותנו כיום.

במאמר שפרסמו החוקרים על ה"ביו-סוללה" החדשה שהצליחו לייצר, הם סיפרו כי במשך כחצי שנה נחשפו האצות לתנאים אופטימליים – כמו כמות אור מספקת, טמפרטורה וכמות מים מספקת. על פי ההודעה שפרסמה אוניברסיטת קיימברידג', המחקר אמנם עוסק בתקופה בת חצי השנה בה המחשב הופעל על ידי האצות, אך בפועל הוא המשיך לפעול חודשים נוספים קדימה בעזרת האצות בלבד.

גילוי מעניין שהציגו החוקרים הוא שלמרות שהאצות צריכות אור שמש כדי לבצע פוטוסינתזה ולהפעיל את המחשב, הוא המשיך לפעול גם בשעות הערב והלילה כשאין שמש בחוץ. על פי החוקרים, האצות פשוט ייצרו אנרגיה עודפת בשעות היום, מה שאיפשר להן להמשיך ולהפעיל את המחשב גם בשעות ה"רגועות" שלהן – ובפועל להפוך אותן לתחליף אפשרי לסוללות.

לסקרנים שביניכם, לאורך כל הניסוי צרך המחשב – שהיה בנוי ממעבד +Arm Cortex-M0 – מהסוללה הביולוגית שיצרו החוקרים 1.05 מיקרו-וואט בממוצע, וזרם חשמלי של 1.4 מיקרו-אמפר במתח של 0.72 וולט. המתח היה שווה ערך לכחצי מהמתח של סוללת AA מוכרת – 1.5 וולט. אם כי המתח בסוללה הולך וקטן ככל שהיא נמצאת בשימוש.

עוד סיפורים כאלו מחכים לכם עכשיו עוד סיפורים כאלו מחכים לכם עכשיו בערוץ העדכונים הרשמי של גיקטיים

הפיתרון להפעלת טריליון מוצרי IoT?

על פי כריסטופר האו, אחד מהחוקרים החתומים על המאמר, הגילוי שלהם יכול להוות הבסיס לדרך חדשה להפעלת מוצרי חשמל קטנים – כמו מוצרי IoT (או "האינטרנט של הדברים"): "אנחנו חושבים שהאנרגיה הרבה הנחוצה להפעלת מוצרי IoT תוכל להגיע ממערכות שמייצרות אנרגיה – ולאו דווקא מסוללות שרק מאחסנות אנרגיה".

על פי החוקרים, אנו צפויים להגיע לטריליון מכשירי IoT בעולם עד 2035, וכדי להפעיל את כל המוצרים הללו עם סוללות ליתיום כפי שקורה היום, נצטרך את כל כמות הליתיום שמיוצרת כיום מדי שנה – פי שלושה. לדבריהם, מדובר במצב בעייתי שזקוק לפתרון וה"ביו-סוללות" שגילו במחקר שלהם יכולות אולי להיות הפתרון הזה.

אושרי אלקסלסי

Your Friendly Neighborhood Geek. יש לכם סיפור טכנולוגי? דברו איתי: [email protected]

הגב

11 תגובות על "מחשב פעל במשך חצי שנה בעזרת… אצות?!"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
Avi
Guest

אלו לא סוללות,
זוהי ווריאציה חדשה של מתקנים סולאריים לייצור חשמל.
אני מאמין שהקיימים עושים זאת טוב יותר.

מישהו
Guest

הפתרונות של היום (בין אם פאנלים סולאריים או בטריות) גם מאוד מזהמים וגם מבוססים על חומרים שהולכים ונגמרים. צריך למצוא עוד פתרונות לעתיד אחרת נהיה בבעיה. הרעיון העיקרי פה הוא שהפתרון הזה הוא ברובו מורכב מחומרים ביולוגיים וחומרים ממוחזרים והרבה פחות מזהמים. גם הפאנלים הסולריים הראשונים היו הרבה פחות יעילים משל היום, זה תהליך וצריך להתחיל מאיפשהו. ובלי קשר כבר היום יש המון מכשירי IoT שיכולים לעבוד עם הפתרון הזה במקום בטריות, ואם אפשר פחות לזהם כבר מעכשיו, אז למה לא?

כמעט ביולוג
Guest

תיקון קטן: כחוליות הן חיידקים, שהם אורגניזמים פרוקריוטים, ואצות הן אורגניזמים איקריוטים. פעם היו קוראים לכחוליות אצות כחוליות, אבל זו טעות וכבר לא מתייחסים אליהן כאצות. סתם כדי להיות קטנוני :)

תוכן ממומן
Guest

למה לא? כי זאת רמאות green wash פי 15,000 פחות יעיל מפאנל סולאי על שטח של 1סמ"ר קטן. גם הייצור של השטות הזאת מזהמת ולו רק באנרגיה לייצור הפלסטיק. אין לזה לאיפה להשתפר. ולא אין מחסור בחומרים ליצור פנלים סולאריים, יש כחול על שפת הים תרתי משמע (חול עשוי סיליקון), וטכנית ניתן למחזר פנאלים מיושנים.

עוד רחוק היום
Guest

המתח בסוללה הוא אולי מחצית מסוללת AA אבל הזרם בקושי אלפית

טרובדור
Guest

בתחתית של בולען עצום התגלו המחשב האישי והסמרטפון של נוח כולל אפליקציה לבניית תיבה

טרובדור
Guest

בתחתית של בולען עצום התגלו המחשב האישי והסמרטפון של נוח כולל אפליקציה לבניית תיבה

אריה
Guest

זה הדבר הכי מטומטם ששמעתי עליו… בשביל שהאצות יבצעו פוטוסינטזה הן צריכות שמש… אם פאקינג כבר יש שמש אפשר לשים פאנל סולארי קטן שיספק פי כמה וכמה יותר חשמל מהאצות המסכנות האלו… אלא אם כן… עושים לזה סקיילינג מטורף לגודל של אגם שלם ואז אצות זה יחסית זול מאשר פאנלים סולארים בכל השטח של האדם… אבל בספק אם זה גם ישים…

תוכן ממומן
Guest

אריה צודק זה לגמרי גימיק טיפשי, שימו לב שהם מדברים במיקרו-וואט. פנל סולאי של 1 סמ"ר מספק 15,000 מיקרו-וואט – פי 15,000 מהטכנולוגיה הזאת, בלי כל הבלאגן של לדאוג שהאצות לא ימותו, ובלי לתפוס כ"כ הרבה מקום. לטכנולוגיה הזאת אין במה להשתפר הרבה האצות צריכות את האנרגיה לעצמן. פאנלים סולאריים עוד יכולים להשתפר.

שם כלשהו
Guest

זה אולי יכול להיות פטרון מעניין למסע בחלל או למקומות נידחים כי פטרון זה לא מצריך חומרים וציוד מורכב ליצירת תאי חשמל נוספים, אבל זה ממש לא הפטרון לציוד iot היום יומי

אוריאל
Guest

יש פה כמה אנשים חשוכי דעת שטוענים שכל העניין מיותר כי מאור השמש כבר ניתן להפיק מתא פוטואלקטרי כנראה שהאידיוטים האלה חושבים שנולדנו עם הטכנולוגיה הזו

wpDiscuz

תגיות לכתבה: