طور فريق باحثين بقيادة يات لي، أستاذ الكيمياء بجامعة كاليفورنيا، سانتا كروز في الولايات المتحدة ، جهازاً جديداً، يستخدم أشعة الشمس ومياه الصرف الصحي لإنتاج غاز الهيدروجين، الأمر الذي يأمل الباحثون بأن يفضي إلى توفير مصدر مستدام للطاقة أثناء تحسين كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي.

ويجمع الجهاز الهجين بين خلية الوقود الميكروبية، ونوع من الخلايا الشمسية التي تسمى “الخلية الكهروكيميائية” . وفي خلية الوقود الميكروبية تحلل البكتيريا المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، ويتم توليد الكهرباء في هذه العملية. بعدها يتم إيصال الكهرباء المولدة بيولوجياً إلى الخلية الكهروكيميائية للمساعدة على انبثاق المياه التي تدعمها الطاقة الشمسية، التي ينتج الهيدروجين والأكسجين.

ووفقاً لمجلة “ساينس ديلي”، فإنه يمكن لكل من جهازي خلية الوقود الميكروبية أو الخلية الشمسية، إنتاج غاز الهيدروجين بمفردهما، إلا أنهما يتطلبان جهداً إضافياً صغيراً، (وهو الانحياز الخارجي ) للتغلب على عائق الطاقة الحرارية لاختزال البروتون إلى غاز هيدروجين .

والحاجة لإدخال عنصر إضافي للطاقة الكهربائية يضيف قدراً كبيراً من التكلفة والتعقيد لهذه الأنواع من أجهزة تحويل الطاقة. وبالمقارنة، فإن جهاز يات لي الهجين الميكروبي للطاقة الشمسية ذاتي الحركة ومستدام ذاتياً، لأن الطاقة من المواد العضوية ( الناتجة من قبل خلايا الوقود الميكروبي)، وأشعة الشمس (من قبل “بي إي سي”)، كافية لدفع التحليل الكهربائي للمياه.

وفي الواقع ، يمكن اعتبار خلية الوقود الميكروبية “بطارية حيوية مستدامة ذاتياً، توفر جهداً وطاقة إضافييين للجهاز المرتبط بها، من أجل توليد غاز الهيدروجين.

البيان