Sekrety słoneczne olbrzymich małż: naturalny wzór na efektywność energetyczną dzięki naukowemu odkryciu

WarsawOlbrzymie małże mogą pomóc zwiększyć efektywność energii słonecznej. Badaczka Alison Sweeney z Uniwersytetu Yale odkryła, że małże w zachodniej części Pacyfiku bardzo skutecznie wykorzystują światło słoneczne. Mają one specjalny kształt, który pozwala im efektywnie wychwytywać energię słoneczną.

Naukowcy odkryli, że olbrzymie małże potrafią wykorzystywać światło słoneczne w sposób nieosiągalny dla dzisiejszych paneli słonecznych. To właśnie czyni je wyjątkowymi.

• Pionowe kolumny receptorów fotosyntetycznych
• Cienka warstwa rozpraszająca światło
• Dynamiczne rozciąganie w celu optymalizacji światła słonecznego

Małże olbrzymie są ciemne w środku, mimo że żyją w jasnym świetle słonecznym. Profesor Sweeney z Yale twierdzi, że małże lepiej przekształcają światło słoneczne w energię niż nasze obecne panele słoneczne. Jej badanie opublikowane w czasopiśmie PRX: Energy pokazuje, jak znaleźć najwyższą wydajność w systemach wykorzystujących fotosyntezę.

Naukowcy badali olbrzymie małże w płytkich wodach Palau. Te małże mają na swoich powierzchniach algi, które pomagają im wytwarzać energię. Struktura małży sprawia, że są one bardzo wydajne. Pionowe kolumny alg pochłaniają światło słoneczne, które przechodzi przez warstwę specjalnych komórek zwanych irydocytami. Taka konfiguracja zapewnia równomierne docieranie światła do każdej kolumny alg.

Sweeney i jej zespół wykorzystali kształt małży do stworzenia modelu mierzenia wydajności kwantowej, biorąc pod uwagę typowe tropikalne światło słoneczne. Ich początkowe obliczenia wykazały wydajność kwantową na poziomie 42%. Kiedy uwzględnili, jak małże dostosowują się do światła słonecznego, zmieniając swój kształt w ciągu dnia i robiąc się krótsze oraz szersze, wydajność wzrosła do 67%. Dla porównania, zielone liście w regionach tropikalnych mają wydajność kwantową około 14%.

Zobacz również:

Dzisiaj · 11:55

Przełomowe odkrycie genetyczne ujawnia tajemnice blokad umysłowych

Borealne lasy świerkowe są również interesujące do porównania, ponieważ mają podobne właściwości rozpraszania światła co wielkie małże. Ich zdolność do efektywnego wykorzystania światła jest niemal taka sama. Oznacza to, że badanie bioróżnorodności w różnych środowiskach może pomóc nam lepiej zrozumieć efektywność wykorzystywania energii słonecznej.

Sweeney podkreśla, że różnorodność biologiczna jest kluczowa dla badań. Małże i rafy Palau są w dobrym stanie, ponieważ mieszkańcy troszczą się o nie. Dzięki tej trosce badania są możliwe do przeprowadzenia.

Amanda Holt, naukowiec w laboratorium Sweeney, jest główną autorką badania. Lincoln Rehm, obecnie pracujący w Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej, jest innym współautorem. Badania zostały sfinansowane przez Fundację Packarda oraz Narodową Fundację Nauki.

Te odkrycia mogą prowadzić do opracowania lepszych technologii zrównoważonej energii. Przyszłe panele słoneczne mogą wykorzystywać algi lub elastyczne materiały podobne do tych, które występują w małżach. Może to pomóc w zwiększeniu efektywności i trwałości systemów energii słonecznej.

Olbrzymie małże mogą pomóc nam w zdobywaniu wiedzy na temat energii słonecznej. Ich naturalne mechanizmy mogą przyczynić się do udoskonalenia paneli słonecznych i biorefineryjnych. To dowodzi, że badanie różnych organizmów żywych może prowadzić do tworzenia nowych technologii.