Očekuje se da će do 2035. u svijetu biti bilijun IoT uređaja i trebat će im ogroman broj prijenosnih izvora energije. Napajanje tolikog broja uređaja pomoću litij-ionskih baterija bilo bi nepraktično, vjeruju istraživači, jer bi nam trebalo tri puta više litija nego što ga se proizvodi. Uz to, tradicionalni fotonaponski uređaji izrađeni su od opasnih materijala koji imaju štetne učinke na okoliš.

Pouzdano i obnovljivo

Stoga su inženjeri Sveučilišta Cambridge krenuli drugim, ekološki prihvatljivim putem i uspjeli napajati mikroprocesor više od šest mjeseci koristeći pritom samo ambijentalno svjetlo, vodu i struju koju stvara uobičajena vrsta cijanobakterija. Ovaj sustav mogao bi postati pouzdan i obnovljiv način napajanja malih uređaja.

Sustav, velik poput AA baterije, sadrži vrstu netoksičnih algi zvanih Synechocystis koje sunčevu energiju prirodno prikupljaju fotosintezom. Stvorena električna struja zatim stupa u interakciju s aluminijskom elektrodom i koristi se za napajanje mikroprocesora.

Generiranje energije

Cijeli sustav izrađen je od uobičajenih, jeftinih materijala koji se uglavnom mogu reciklirati. To znači da se lako može replicirati stotine tisuća puta za napajanje velikog broja malih uređaja kao dijela Interneta stvari.

Istraživači kažu da će vjerojatno biti najkorisniji u situacijama izvan mreže ili udaljenim lokacijama, gdje male količine energije mogu biti vrlo korisne.

"Rastućem Internetu stvari potrebna je sve veća količina energije, a mi mislimo da će to morati dolaziti od sustava koji mogu generirati energiju, umjesto da je jednostavno pohranjuju kao baterije", objašnjava profesor Christopher Howe s Odsjeka za biokemiju Sveučilišta Cambridge. "A naš fotosintetski uređaj ne troši se kao baterija jer neprestano koristi svjetlost kao izvor energije."

Radi i u mraku

U eksperimentu je uređaj korišten za napajanje Arm Cortex M0+ mikroprocesora koji se široko koristi u uređajima Interneta stvari. Djelovao je u kućnom okruženju i uvjetima pod prirodnom svjetlošću i povezanim temperaturnim kolebanjima. Nakon šest mjeseci kontinuirane proizvodnje električne energije rezultati ovog eksperimenta objavljeni su u časopisu Energy & Environmental Science.

Algu uz ne treba hraniti jer ona fotosintezom sama stvara vlastitu hranu. I unatoč činjenici da fotosinteza zahtijeva svjetlo, uređaj radi i u mraku. Istraživači pretpostavljaju da alge dio hrane prerađuju kada nema svjetla, a to pak nastavlja stvarati električnu struju.