این کامپیوتر با فتوسنتز کار می کند! + عکس

دانشمندان موفق شدند از جلبک‌ها برای تامین انرژی یک تراشه کامپیوتری کم‌مصرف به مدت شش ماه استفاده کنند. محققان دانشگاه کمبریج ابتدا کشتی از سیانوباکتری‌ها که معمولا به عنوان جلبک سبز آبی شناخته می‌شود را در داخل یک محفظه فلزی به اندازه یک باتری AA مهر و موم کردند. این واحد سپس بر روی طاقچه‌ای رها شد که جلبک‌ها در آنجا فتوسنتز می‌کردند و با تولید جریان کوچکی از الکتریسیته، به تراشه ARM Cortex-M0+ نیرو می‌دادند. بدین وسیله آنها موفق شدند یک کامپیوتر جلبکی را ابداع کنند.

این سیستم در حال حاضر تنها یک اثبات مفهومی است؛ اما سازندگان آن امیدوارند که در آینده‌ای نزدیک، تراشه‌هایی که از جلبک‌ ها نیرو می‌گیرند بتوانند در دستگاه‌های مبتنی بر اینترنت اشیا نیز استفاده شوند. آنها معتقدند که مزیت استفاده از جلبک‌ها در مقایسه با باتری‌های سنتی یا انرژی خورشیدی، کاهش تاثیر زیست‌محیطی و تامین مداوم برق به‌طور بالقوه است.

پروفسور کریستوفر هاو، نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید:اینترنت رو به رشد اشیا به مقدار فزاینده‌ای از برق نیاز دارد و ما بر این باوریم که این نیرو باید از طریق سیستم‌هایی ایجاد شوند که می‌توانند انرژی تولید کنند و به جای نمونه‌هایی مانند باتری‌ها که آن‌را درون خود ذخیره می‌کنند، استفاده شوند. این دستگاه فتوسنتزی کارکردی متفاوت با باتری دارد، زیرا به‌طور پیوسته از نور به عنوان منبع انرژی بهره می‌برد.

به گزارش New Scientist، طی این آزمایش، یک تراشه ARM به لطف نیروی جلبک برای انجام محاسبات بسیار ابتدایی مورد استفاده گرفت که طی آن ۰.۳ میکرووات در ساعت انرژی مصرف کرد. اگرچه مصرف برق در کامپیوترهای معمولی بر اساس عواملی نظیر حجم کاری و سن متفاوت است، اما این مقدار ناچیزی از برق مورد نیاز برای راه‌اندازی یک کامپیوتر معمولی محسوب می‌شود. بنابراین اگر یک رایانه شخصی، مثلا ۱۰۰ وات در ساعت انرژی مصرف کند، برای راه‌اندازی آن به ۳۳۳ میلیون جلبک نیاز خواهیم داشت.

با این تفاسیر بدیهی است که محققان فعال در این پروژه، باید راه‌حل‌های خود را افزایش دهند. با این حال دانشمندان بر این باور هستند که نتایج اولیه تولید انرژی جلبک‌ها دلگرم‌کننده است. آنها می‌گویند جلبک مورد استفاده آنها نیازی به تغذیه نداشته و تمام انرژی مورد نیاز خود را از نور طبیعی خورشید جمع‌آوری و قادر بود در طول شب بر اساس انرژی ذخیره شده روزانه، به تولید برق ادامه دهد.

دکتر پائولو بومبی، نویسنده اول مقاله، در بیانیه‌ خود نوشته: ما تحت تاثیر عملکرد باثبات این سیستم در مدت زمان طولانی قرار گرفتیم. پیش‌بینی ما در ابتدا توقف آن پس از چند هفته بود، اما با این‌حال، به کار خود ادامه داد.

با آنکه استفاده از جلبک‌ها در این راه قطعا غیرمعمول است، اما بخشی از یک حوزه تحقیقاتی رو به رشد بوده که به عنوان “بیوفوولتائیک” شناخته می‌شود. هدف این رشته، مهار نیروی تولید شده توسط میکروارگانیسم‌های بیولوژیکی است که به طور طبیعی نور را از طریق فتوسنتز به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

اگرچه این فرآیند به دلیل جذب تنها ۰.۲۵% از انرژی خورشید توسط گیاهان (در مقایسه با ۲۰% جذب شده در صفحات خورشیدی) چندان کارآمد نیست، اما حامیان این تحقیق معتقدند که تولید سیستم‌های انرژی بیوفوتوولتائیک می‌تواند ارزان و با محیط زیست سازگار باشد. آنها بر این باور هستند که در آینده، پدهای زنبق غول‌پیکر که روی آب شناور هستند، می‌توانند با پوششی از جلبک، به عنوان نیروگاه‌های متحرک در کنار نمونه‌های بادی دور از ساحل عمل کنند.