I ricercatori dell'Università della Columbia Britannica hanno trovato un modo sostenibile per costruire una cella solare utilizzando batteri che convertono la luce in energia.

La loro cella ha generato una corrente più forte di qualsiasi altra registrata in precedenza da un tale dispositivo, e ha funzionato con la stessa efficienza in condizioni di scarsa illuminazione come in condizioni di luce intensa.

Questa innovazione potrebbe essere un passo verso una più ampia adozione dell'energia solare in luoghi come la Columbia Britannica e parti del nord Europa dove i cieli nuvolosi sono comuni. Con ulteriore sviluppo, queste celle solari, chiamate "biogeniche" perché fatte di organismi viventi, potrebbero diventare efficienti quanto le celle sintetiche utilizzate nei pannelli solari convenzionali.

"La nostra soluzione a un problema unico della BC è un passo significativo verso rendere l'energia solare più economica, " disse Vikramaditya Yadav, un professore nel dipartimento di ingegneria chimica e biologica dell'UBC che ha guidato il progetto.

Le celle solari sono gli elementi costitutivi dei pannelli solari. Fanno il lavoro di convertire la luce in corrente elettrica. Gli sforzi precedenti per costruire celle solari biogene si sono concentrati sull'estrazione del colorante naturale che i batteri usano per la fotosintesi. È un processo costoso e complesso che coinvolge solventi tossici e può causare il degrado del colorante.

La soluzione dei ricercatori dell'UBC è stata quella di lasciare il colorante nei batteri. Hanno modificato geneticamente l'E. coli per produrre grandi quantità di licopene, un colorante che conferisce ai pomodori il loro colore rosso-arancio ed è particolarmente efficace nel raccogliere la luce per la conversione in energia. I ricercatori hanno rivestito i batteri con un minerale che potrebbe fungere da semiconduttore, e applicate la miscela su una superficie di vetro.

Con il vetro rivestito che funge da anodo a un'estremità della loro cella, hanno generato una densità di corrente di 0,686 milliampere per centimetro quadrato, un miglioramento rispetto a 0,362 ottenuto da altri sul campo.

"Abbiamo registrato la più alta densità di corrente per una cella solare biogenica, " ha affermato Yadav. "Questi materiali ibridi che stiamo sviluppando possono essere prodotti in modo economico e sostenibile, e, con sufficiente ottimizzazione, potrebbero funzionare con efficienze paragonabili a quelle delle celle solari convenzionali".

I risparmi sui costi sono difficili da stimare, ma Yadav crede che il processo riduca il costo di produzione del colorante a circa un decimo di quello che sarebbe altrimenti. Il Sacro Graal, Yadav ha detto, sarebbe trovare un processo che non uccida i batteri, in modo che possano produrre colorante a tempo indeterminato.

Ha aggiunto che ci sono altre potenziali applicazioni per questi materiali biogeni nelle miniere, esplorazione di acque profonde e altri ambienti scarsamente illuminati.

La ricerca è stata pubblicata nell'ultima edizione della rivista Piccolo .