Табак послужит на пользу людям

Ученые уже много лет бьются над способами производства дешевой электроэнергии, не навредив при этом окружающей среде. Альтернативный вариант решения проблемы предложили ученые из университета Беркли под руководством Мэтта Френсиса.

Миллионы лет эволюции привели к тому, что у растений выработалась эффективная система поглощения солнечного света. Теперь ученые стараются приспособить эти системы в растениях табака для создания блоков солнечных элементов. Исследователи считают, что такое изобретение поспособствует производству дешевых, солнечных биоразлагающихся элементов.

Ученые недавно показали, как можно запрограммировать растения табака, чтобы воспользоваться поглощаемым ими солнечным светом. Вместо того, чтобы перепрограммировать клетки взрослых растений, ученые генетически изменили вирус табачной мозаики, которым опрыскали урожай табака. В результате модифицированный вирус привел к выработке искусственных хромофоров, превращающих протоны солнечного света в электроны.

Для того, чтобы хромофоры произвели нужный эффект, они должны располагаться на определенном расстоянии друг от друга – 2 или 3 нанометра. Если они будут немного ближе или дальше, то либо электрический ток может остановиться, либо будет сложно собрать электроны.

К счастью, хромофоры расположены именно на таком расстоянии друг от друга в виде спиралей длиной в сотни нанометров, образуя совершенный механизм по переработке солнечного света. За миллионы лет эволюции, природа установила нужное расстояние между хромофорами, чтобы позволить растениям собирать и использовать солнечный свет", – говорит Френсис.

А так как модифицированные растения табака сами не производят электричество, необходимо их собирать и извлекать хромофоры. Затем ученые превратят их в жидкий раствор, которым покроют стеклянные или пластиковые пластины для создания солнечных элементов. Но исследователи еще не показали, как полученные солнечные элементы превращают свет в электрическую энергию.

В сравнении с обычными, у солнечных элементов, полученных из растений, есть свои преимущества. Например, для них не надо использовать токсичные химические вещества, они разлагаются, и их производство обходится недорого. С другой стороны, такие солнечные элементы гораздо быстрее истощаются по сравнению с силиконовыми солнечными элементами.