IT之家 10 月 8 日消息，據中國科學(xué)院微生物研究所網(wǎng)站，中國科學(xué)院微生物研究所、天津工業(yè)生物技術(shù)研究所、青島生物能源與過(guò)程研究所合作，創(chuàng )建了小型化仿生海洋電池，在生物光伏領(lǐng)域取得新進(jìn)展。
IT之家了解到，相關(guān)研究成果于 9 月 24 日發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。
該研究受到海洋微生物生態(tài)系統是一個(gè)天然太陽(yáng)能生物轉化系統的啟發(fā)，根據其由初級生產(chǎn)者、初級分解者和終端消費者組成的基本特征，設計構建了一個(gè)由初級生產(chǎn)者（藍藻）﹑初級分解者（大腸桿菌）和終端消費者（希瓦氏菌和地桿菌）構成的四菌微生物組，并證明四菌微生物組在系統內阻﹑最大功率密度和穩定性等方面最優(yōu)，說(shuō)明保持完整三級生態(tài)結構可實(shí)現高效生物光電轉化。
▲ 圖源：中國科學(xué)院微生物研究所網(wǎng)站
進(jìn)一步，研究針對藍藻光合放氧與異養微生物厭氧產(chǎn)電之間存在的矛盾，阻斷了大腸桿菌和希瓦氏菌的好氧呼吸途徑，并開(kāi)發(fā)了具有隔氧性能的導電水凝膠，將大腸桿菌、希瓦氏菌和地桿菌封裝起來(lái)，形成能夠隔氧且能進(jìn)行電子傳遞的人工沉積層。研究將人工沉積層與含有藍藻的水柱層組裝在一起，制造出一體化的生物太陽(yáng)能電池，可直接將光能轉化為電能，并穩定運行 1 個(gè)月以上。
據介紹，該生物太陽(yáng)能電池模擬了海洋電池的基本物理結構和生態(tài)結構，但時(shí)空尺度顯著(zhù)壓縮，可以視為一個(gè)小型化的仿生海洋電池。仿生海洋電池將生物光伏效率提高到新水平，為開(kāi)發(fā)高效穩定的生物太陽(yáng)能電池提供了新路徑，并進(jìn)一步展現了合成生態(tài)學(xué)的生物技術(shù)潛力。
