혁신 발명: 조류 시스템의'변신'재생 가능한 생물 광볼트 전지

영국 연구원들은 광범위하게 존재하는 푸른 조류를 사용하여 마이크로프로세서에 1년 동안 계속 전기를 공급했는데 그 과정에서 환경광과 물만 사용했다.이 시스템은 신뢰할 수 있고 재생 가능한 방식으로 소형 설비에 전기를 공급할 잠재력을 가지고 있다.이 연구는 최근 에너지 및 환경 과학 잡지에 발표되었다.

이 시스템의 크기는 AA전지와 비슷하며 집포조라고 불리는 무독조류를 포함하고 있어 광합성 작용을 통해 자연히 태양에서 에너지를 얻을 수 있으며, 이로 인해 발생하는 미세한 전류와 알루미늄 전극이 상호작용하여 마이크로프로세서에 전기를 공급하는 데 쓰인다.

그 시스템은 일반적이고 값이 싸며 대부분 회수할 수 있는 재료로 만들어졌다.수십만 번 쉽게 복제돼 사물인터넷의 일부로 대량의 소형 설비에 전기를 공급할 수 있다는 뜻이다.연구진에 따르면 그것은 그물에서 떨어진 상태나 외진 지역에서 가장 유용하며, 이런 지역에서 소량의 전력이 큰 이익을 얻을 수 있다고 한다.

이 논문의 공동 고급저자인 영국 캠브리지대 생물화학과 크리스토퍼 호 교수는 "끊임없이 증가하는 사물인터넷은 점점 더 많은 전력을 필요로 한다" 며 "배터리처럼 에너지를 간단하게 저장하는 것이 아니라 에너지를 생산할 수 있는 시스템에서 나와야 한다고 생각한다" 고 말했다.그리고 이 광합성 설비는 배터리처럼 전력을 소모하지 않는다. 왜냐하면 끊임없이 빛을 에너지원으로 사용하기 때문이다.

실험에서 이 설비는 사물인터넷 설비의 마이크로프로세서에 광범위하게 전기를 공급할 수 있다는 것이 증명되었다.사물인터넷은 방대하고 끊임없이 증가하는 전자 설비 네트워크로 모든 설비는 소량의 전력만 사용하고 인터넷을 통해 실시간 데이터를 수집하고 공유한다.저비용의 컴퓨터 칩과 무선 네트워크를 사용하면 수십억 대의 설비가 스마트 시계부터 발전소까지의 온도 센서의 일부가 된다.2035년에는 1조 대의 설비로 늘어날 것으로 예상돼 대량의 휴대용 에너지가 필요하다.

연구진은 이 설비가 자연광과 관련 온도 변동에 따른 가정 환경이나 반야외 조건에서 작동할 수 있는 이유도 설명했다.조류는 먹이를 줄 필요가 없다. 광합성 작용을 할 때 자신의 음식을 만들어 낸다. 광합성 작용은 빛을 필요로 하지만 이 설비는 어두운 환경에서 계속 발전할 수 있다. 이는 조류가 빛이 없는 상황에서 음식을 계속 처리하기 때문에 전류가 계속 발생하기 때문이다.