<해석>
케임브리지대학이 조류를 사용한 생물태양전지를 개발!
영국 케임브리지대학의 Christopher Howe 교수는, 조류(식물)를 사용한 생물태양전지를 개발했다는 보도발표를 2022년 5월 12일에 발표했다.
[사진] 조류의 생물태양전지에서 마이크로프로세서에 전력을 공급한 결과(출전: 켐브리지대학)
[생물태양전지]라고 번역한 표현을 사용했지만, 구체적으로는 어떠한 것일까, 어떠한 전망이 있는 것일까, 이번엔 그런 화제에 대해 다루려고 한다.
조류를 사용한 생물태양전지란?
영국 케임브리지대학의 Christopher Howe 교수가 발표한 보도발표의 영어표기 타이틀은, 다음과 같다.
「Algae-powered computing: scientists create reliable and renewable
biological photovoltaic cell」「biological photovoltaic cell」을 생물태양전지로 본 기사에서는 번역했지만, 그럼, 이 생물태양전지란 어떠한 것일까. 다음 그림을 보시길 바란다.
크기는, 원통형 소형건전지 정도. Christopher Howe 교수가 수중에 가지고 있는 것이 생물태양전지다.
이 생물태양전지에는, 남조세균의 일종인 시네코시스티스라고 불리는 비독성 조류가 들어있다. 이 해초는, 광합성을 하고 있을 때에, 전류가 흐르는 성질이 있다 한다.
그러나, 해초에 빛을 비추지 않는 어둠이라도, 해초는 식물을 처리하기 때문에, 전류가 흐르는 것이 가능하다는 것이다. 즉, 낮 동안에도 밤이라도 이 해초는 전류를 계속 흐르게 할 수 있다는 것이다.
Christopher Howe 교수는, 이 현상은, 1차 전지나 2차 전지가 아닌, 어디까지나 태양전지라고 이해하길 바란다고 덧붙이고 있다.
그리고, 이번 보도발표에 보도된 내용은, 이 해초가 발생시킨 전류는, 알루미늄 전극을 통해서, 마이크로프로세서에 6개월 동안의 기간, 전력을 계속 공급했다는 것이다. 덧붙이면, 이 해초는 1cm 2당 4μW 이상의 전력을 발생시킬 수 있다 한다.
이번 실험에서는 45분 작동과 15분 정지를 반복했지만, 그중에서도 마이크로프로세서는 6개월 이상 계속 동작했기 때문에, 시아노박테리아를 사용한 매우 심플한 전원으로, 마이크로프로세서를 작동시키는데 충분한 능력을 갖고 있다고 Christopher Howe 교수는 결론을 짓고 있다.
조류의 생물태양전지의 전망으로는,
이 조류의 생물태양전지는 어떠한 전망이 있는 것일까. 앞으로, IoT(사물 인터넷) 수는 가속될 것이다. 2035년에는 1조 개나 달할 것이라 한다. 그 때문에 소형 포터블한 전원은 필요불가결하게 된다.
그런 과제에 이 해초의 생물태양전지는 최적이 아닐까?
예를 들면, 현재 소형 전원으로 생각되는 반도체 등의 태양전지나 배터리는, 지속가능성이라는 점에서 과제가 있으며, 언젠가 수명을 맞이하여, 그리고 폐기할 때에는 환경에 좋지 않다는 결점이 있다. 그러나, 이 조류의 생물태양전지라면, 재활용 가능하고, 저렴하며, 어느 정도 환경에 대한 내구성도 있는 것이다.
어땠을까.
또다시 자연 유래의 환경에도 좋은 에너지원이 등장했다. 이 연구가 더욱 진행하면, IoT의 보급도 더욱 가속화될 것이다.
사이다 토모야
2004년 도호쿠대학 대학원 연구과를 수료, 공학박사, 같은 해, 우주항공연구개발기구 (JAXA)에 입사하여, 2기의 인공위성 프로젝트 팀에 배속. 2012 년 일본종합연구소에 입사. 관공서, 기업 대상의 우주 비즈니스 컨설팅에 종사. 현재는 컨설팅과 정보 발신에 주력. 저서로 [우주 비즈니스 제3의 물결 ], [도해 입문업계연구 최신 우주 비즈니스의 동향과 이면을 잘 아는 책 ]등, 텔레비전, 신문, Web 사이트, 세미나 강연도 다수.
