علمی، پژوهشی و فناوری

گیاهان مصنوعی هوا را تصفیه و در داخل خانه برق تولید می کنند

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : به طور متوسط، آمریکایی ها حدود 90 درصد از زمان خود را در داخل خانه می گذرانند و هوایی که در محل کار، مدرسه یا خانه تنفس می کنیم بر سلامت و رفاه کلی ما تأثیر می گذارد. با این حال، اکثر سیستم های تصفیه هوا گران، دست و پا گیر هستند و برای عملکرد در سطوح بهینه نیاز به تمیز کردن مکرر یا تعویض فیلتر دارند.

پروفسور سئوهون "شان" چوی دانشگاه بینگهامتون، دانشگاه ایالتی نیویورک و مریم رضایی، دانشجوی دکترا، تحقیقات خود را در مورد باتری‌های زیستی با انرژی باکتری - قابل بلعیدن و غیره - به ایده جدیدی برای گیاهان مصنوعی تبدیل می‌کنند که می‌توانند از دی اکسید کربن تغذیه کنند و اکسیژن تولید کنند. و حتی انرژی کمی تولید کند. گیاهان مصنوعی از نور داخل خانه برای هدایت فتوسنتز استفاده می کنند و به کاهش 90 درصدی سطح دی اکسید کربن دست می یابند که بسیار بیشتر از کاهش 10 درصدی که در گیاهان طبیعی مشاهده می شود.

آنها در مقاله ای که اخیراً توسط مجله Advanced Sustainable Systems منتشر شده است، نتایج خود را که تا حدی توسط دفتر تحقیقات دریایی پشتیبانی می شود، بیان می کنند.

چوی، یکی از اعضای هیئت علمی دانشکده مهندسی و مهندسی کامپیوتر و مهندسی کامپیوتر کالج توماس جی واتسون، گفت: «به خصوص پس از گذر از COVID-19، ما اهمیت کیفیت هوای داخل خانه را می دانیم. بسیاری از منابع می توانند مواد بسیار سمی مانند مصالح ساختمانی و فرش تولید کنند. ما دم و بازدم می کنیم و این باعث ایجاد سطح دی اکسید کربن می شود. همچنین خطرات ناشی از پخت و پز و نفوذ از فضای باز وجود دارد.

چوی و رضایی با استفاده از پنج سلول خورشیدی بیولوژیکی و باکتری‌های فتوسنتزی آنها، یک برگ مصنوعی «برای سرگرمی» ساختند، سپس متوجه شدند که این مفهوم مفاهیم گسترده‌تری دارد. آنها اولین کارخانه را با پنج برگ ساختند، سپس میزان جذب دی اکسید کربن و قابلیت تولید اکسیژن آن را آزمایش کردند.

اگرچه تولید برق در حدود 140 میکرووات یک مزیت ثانویه است، چوی امیدوار است این فناوری را برای دستیابی به حداقل خروجی بیش از 1 میلی وات بهبود بخشد. او همچنین می‌خواهد یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری‌های لیتیوم یون یا ابرخازن‌ها را ادغام کند.

وی گفت: "من می خواهم بتوانم از این برق برای شارژ تلفن همراه یا سایر موارد کاربردی استفاده کنم."

ارتقای دیگر می تواند شامل استفاده از گونه های مختلف باکتری برای اطمینان از زنده ماندن طولانی مدت و توسعه راه هایی برای به حداقل رساندن تعمیر و نگهداری، مانند سیستم های انتقال آب و مواد مغذی باشد.

چوی گفت: «با تنظیم دقیق، این گیاهان مصنوعی می‌توانند بخشی از هر خانواده باشند. "مزایای این ایده به راحتی قابل مشاهده است."