Зеленая стена из мха способна генерировать энергию (видео)

Фотоэлектрическая батарея – вещь очень хорошая, но и у нее есть свои недостатки. Прежде всего, ее стоимость достаточно высока и позволить себе приобретение такого устройства может далеко не каждый. Также, на производство солнечных панелей затрачивается много материальных и энергетических ресурсов, а значит они оставляют за собой ощутимый углеродный след и определенные побочные продукты. И наконец, эффективно использовать фотопанели можно далеко не везде и не всегда: погода, географическое положение и время суток всегда дают о себе знать.

Однако, группа европейских ученых предложила оригинальное решение этих проблем – использовать мох в качестве генератора электроэнергии. Для этого они «скрестили» живые растения и фотовольтаические элементы, что позволило им вырабатывать электрический ток. Пока действующий прототип не обладает большой мощностью, тем не менее, исследователи уверены, что в будущем эта технология может стать эффективной альтернативой традиционным солнечным батареям.

Один из авторов проекта, дизайнер Елена Митрофанова пошла еще дальше – она разработала на основе мха модульную систему Moss Voltaics, которая одновременно может нести функцию элемента декора и служить источником чистой и по-настоящему «зеленой» энергии.

Концепт энергогенерирующего фасада стал диссертационной работой Митрофаной как аспиранта Института передовой архитектуры Каталонии. Для подтверждения своей теории архитектор создала рабочий прототип, который можно было бы применять не только в масштабах дома или квартиры, но и целых зданий или даже комплексов сооружений.

Электростанцию из мха составляют специальные полые керамические «кирпичи», в которых и произрастает растение. Система использует новые технологии биофотовольтаики (biophotovoltaics, BPV). По словам Митрофановой, такая система «дешева в производстве, самовосстанавливающаяся, самовоспроизводящаяся, биологически разлагаема и гораздо более экологически безопасна и устойчива», чем стандартные фотоэлементы.

Для своего прототипа дизайнер использует мох, но признает, что с такой же эффективностью могут быть использованы также и другие типы растений или водорослей. Выбор мха очевиден – он уже находится в городской среде - в тротуарных трещинах, на крышах домов и в стенах – кажется, эти места являются идеальной средой для системы производства энергии на растительной основе.

Система способна генерировать электроэнергию благодаря определенному типу симбиотических бактерий, которые живут вместе с мхом. Когда мох фотосинтезирует, некоторые из органических соединений, которые он производит, высвобождаются через его корни в почву. Бактерии питаются этими соединениями, расщепляя их на ряд побочных продуктов при этом высвобождая заряженные частицы – электроны.

Мох посажен в «почву» из гидрогеля и углеродных волокон, которая притягивает электроны и выступает в качестве анода, собирая электроны для выработки электроэнергии. По сути система работает по принципу микробных топливных элементов.

Представленный прототип способен производить 3 вольта, используя 16-модульную сборку, что, как может показаться, не является выгодным методом производства. Однако с повышением энергоэффективности современных приборов, система может быть установлена для питания, например, светодиодного освещения здания.

Читайте также: "Грибной"погребальный костюм обеспечит "зеленые" похороны (видео)

«Кирпичи» в сборке сконструированы таким образом, чтобы стимулировать рост мха, в таких местах, как глубокие пустоты, которые укрывают мох от прямых солнечных лучей. Компоненты глины, в основном, неглазированные, что позволяет материалу поглощать небольшое количество дождевой воды и, следовательно, сохраняют воздух вокруг фасада во влажном состоянии как можно дольше.

Однако, нижняя часть внутренней стороны кирпича застеклена, чтобы сделать его водонепроницаемым и предотвратить повреждения, которые могут быть вызваны постоянно повышенной влажностью. Кирпичи не предъявляют каких-либо требований в плане применения связывающего раствора, при этом точная подгонка элементов позволяет обеспечить надежное электрическое соединение, необходимое для связи модулей в единую электрическую цепь.

На этой иллюстрации видно, сколько площади энергогенерирующего мха потребовалось бы для питания различных электрических устройств. Так, для снабжения энергией смартфона необходимо задействовать около 4 квадратных метров, а для питания ноутбука понадобится не меньше 8 м2 «зеленой» электростанции.

Елена Митрофанова полагает, что систему целесообразно использовать в северных районах мира, где стандартные фотоэлектрические панели являются менее эффективными, но при этом мох растет очень хорошо.