Solens hemligheter hos jättebläckfiskar: naturens ritning för energieffektiva solenergisystem

StockholmJättemusslor kan bidra till att förbättra solenergins effektivitet. Forskaren Alison Sweeney från Yale upptäckte att musslor i Stilla havet använder solljus mycket effektivt. Dessa musslor har en unik form som gör dem bra på att fånga solenergi.

Forskare har upptäckt att jättebläckfiskar kan använda solljus på sätt som dagens solpaneler inte kan. Det är detta som gör dem unika.

• Vertikala kolumner av fotosyntetiska receptorceller
• Ett tunt lager som sprider ljus
• Dynamisk utsträckning för att optimera solljuset

Jättemusslor är mörka inuti trots att de lever i starkt solljus. Sweeney, en professor vid Yale, säger att musslor är bättre på att omvandla solljus till energi än våra nuvarande solpaneler. Hennes studie i tidskriften PRX: Energy visar hur man kan hitta den bästa effektiviteten i system som använder fotosyntes.

Forskare studerade jätteblötdjur i Palas grunt vatten. Dessa snäckor har alger som växer på deras yta och som hjälper dem att producera energi. Blötdjurens struktur gör dem effektiva. Vertikala algkolonner absorberar solljus som passerar genom ett lager specialceller som kallas iridocyter. Denna uppsättning säkerställer att ljus når varje algkolonn jämnt.

Sweeney och hennes team använde formen av musslor för att skapa en modell för att mäta kvantumverkningsgrad, med hänsyn till typisk tropisk solbelysning. Deras första beräkningar visade en kvantumverkningsgrad på 42%. När de inkluderade hur musslorna anpassar sig till solljuset genom att förändra sin form under dagen, så att de blev kortare och bredare, ökade verkningsgraden till 67%. Som jämförelse har gröna blad i tropiska områden en kvantumverkningsgrad på cirka 14%.

Läs också:

Idag · 11:55

Genombrott i genetiken ger insikter om intellektuella funktionsnedsättningar

Boreala granskogar är intressanta att jämföra eftersom de har liknande ljusspridningsegenskaper som jätteklamrar. Deras förmåga att använda ljus effektivt är i stort sett densamma. Detta innebär att studier av biodiversitet i olika miljöer kan hjälpa oss att bättre förstå solenergiens effektivitet.

Sweeney betonar att biologisk mångfald är avgörande för forskningen. Palau har välmående musslor och rev, tack vare att lokalbefolkningen bryr sig om dem. Deras omsorg har möjliggjort forskningen.

Amanda Holt, forskningsvetenskapsman i Sweeneys laboratorium, är huvudförfattare till studien. Lincoln Rehm, som nu arbetar vid National Oceanography and Atmospheric Administration, är medförfattare. Forskningen finansierades av Packard Foundation och National Science Foundation.

Dessa upptäckter kan leda till förbättrade hållbara energitekniker. Framtida solpaneler kan använda alger eller flexibla material som liknar de som finns i musslor. Detta kan bidra till att göra solenergisystemen mer effektiva och hållbara.

Jättemusslor kan ge oss insikter om solenergi. Deras naturliga processer kan hjälpa oss att förbättra solpaneler och bioraffinaderier. Detta visar att studier av olika levande organismer kan leda till utvecklingen av ny teknik.