Các nhà khoa học Canada tạo ra pin Mặt Trời vi khuẩn chạy được cả khi trời râm mát

Các nhà khoa học tạo ra được những tấm pin Mặt Trời được cung cấp sức mạnh bởi vi khuẩn và hơn nữa, nó còn hoạt động được trong điều kiện trời nhiều mây. Đó là thành tựu của nhóm nghiên cứu thuộc Đại học British Columbia (UBC) tại Canada, họ đã thay đổi cấu trúc gen của vi khuẩn để tạo ra một thứ thuốc nhuộm hấp thu được ánh sáng và biến đổi ánh sáng thành năng lượng.

Những thử nghiệm ban đầu cho thấy các tế bào này hoạt động "hiệu quả cả trong ánh sáng mờ lẫn ánh sáng mạnh", tạo ra dòng điện "mạnh hơn bất cứ thiết bị cùng loại nào".

Nhóm nghiên cứu nói rằng cách thức tạo năng lượng của họ vừa rẻ, vừa duy trì được lâu dài và mong muốn rằng những tế bào này có thể được phát triển thành công nghệ tấm pin Mặt Trời mới, phù hợp cho những địa phương nhiều mây, đơn cử như vị trí trường UBC hay những vùng Châu Âu ít thấy ánh nắng.

Vikramaditya Yadav, một giáo sư tại UBC thuộc khoa kĩ sư hóa sinh nói: "Cách thức chế tạo pin Mặt Trời của chúng tôi là một bước tiến rất lớn tới việc biến giải pháp năng lượng Mặt Trời trở nên dễ đáp ứng hơn, hiệu quả hơn về mặt kinh tế".

Theo các nhà khoa học khẳng định, những nỗ lực chế tạo pin Mặt Trời sinh học trước đây sẽ là lấy ra chất lycopene – một sắc tố tự nhiên mà sinh vật vốn dùng để quang hợp, nhưng với các nhà nghiên cứu thuộc UBC, họ để lycopene lại bên trong vi sinh vật chứ không chiết xuất nó ra, qua đó tiết kiệm chi phí hơn nhiều.

Họ biến đổi cấu trúc gen của khuẩn E.coli để chúng tạo ả một lượng lớn lycopene, biến chúng trở thành những "cỗ máy sinh học hấp thụ ánh sáng Mặt Trời hiệu quả". Sau đó, họ bọc các sợi khuẩn bằng một khoáng chất đặc biệt có tác dụng như một chất bán dẫn.

Kết quả: họ tạo ra được dòng điện có độ đặc khoản 0,686 mili amp trên mỗi centimet vuông vi khuẩn, "một cải thiện rất lớn so với mức 0,362 trước đây mà các nhóm khác đã đạt được".

Giáo sư Yadav nói thêm rằng: "Chúng tôi đã đạt được dòng điện cao nhất từng có với một tế bào sinh học tạo năng lượng. Những vất liệu lai mà chúng tôi đang phát triển này có thể được sản xuất hàng loạt và có thời hạn sử dụng lâu, khi tối ưu hóa, có thể tạo ra được mức năng lượng tương đương với các hệ thống pin Mặt Trời hiện tại".

Hiện tại, công nghệ này cần có cách thức giữ được các con vi khuẩn sống dai hơn để tạo ra lycopene hiệu quả hơn. Lúc đó, tấm pin Mặt Trời kèm vi khuẩn này – tấm pin Mặt Trời sinh học sẽ có khả năng thay thế thiết bị đang đặt trên mái nhà nhà bạn.

Theoo tạp chí Small