Производство энергии с помощью мха

Дизайнер Елена Митрофанова разработала живую стену, которая генерирует электричество с помощью мха. Ее модульная система «Moss Voltaics» сочетает в себе живые растения с архитектурными элементами для создания чистой энергосистемы.

Митрофанова в настоящее время работает над ученой степенью в аспирантуре в Институте передовой архитектуры Каталонии, и этот проект она подготовила в качестве своей диссертации.

Для девушки этот проект является не только привлекательным источником возобновляемой энергии в доме, хотя это, безусловно, возможное применение. Молодая архитектор загорелась идеей о том, как можно было бы использовать такую систему в городском масштабе, в надежде на то, что эта концепция когда-либо могла бы быть применена на таком уровне.

Прототип состоит из ряда полых, модульных глиняных «кирпичей», содержащих мох.

Система использует преимущества новых научных достижений в области биофотоэлектричества (biophotovoltaics, BPV), и она, как говорит Митрофанова, «дешева в производстве, самовосстанавливающаяся, самовоспроизводящаяся, биологически разлагаема и гораздо более экологически безопасна и устойчива», чем стандартные фотоэлементы.

Для своего прототипа дизайнер использует мох, но признает, что с такой же эффективностью могут быть использованы также и другие типы растений или водорослей. Выбор мха очевиден – он уже находится в городской среде - в тротуарных трещинах, на крышах домов и в стенах – кажется, эти места являются идеальной средой для системы производства энергии на растительной основе.

Система способна генерировать электроэнергию благодаря определенному типу симбиотических бактерий, которые живут вместе с мхом. Когда мох фотосинтезирует, некоторые из органических соединений, которые он производит, высвобождаются через его корни в почву. Бактерии питаются этими соединениями, расщепляя их на ряд побочных продуктов - одним из которых являются свободные электроны.

Мох посажен в «почву» из гидрогеля и углеродных волокон, которая притягивает электроны и выступает в качестве анода, собирая электроны для выработки электроэнергии.

Представленный прототип способен производить 3 вольта, используя 16-модульную сборку, что, по сути, не кажется выгодным методом производства, но с повышением эффективности современных приборов, система может быть установлена для питания, например, светодиодного освещения здания.

Митрофанова считает, что систему целесообразно использовать в северных районах мира, где стандартные фотоэлектрические панели являются менее эффективными, но при этом мох растет очень хорошо.

«Кирпичи» в сборке сконструированы таким образом, чтобы стимулировать рост мха, в таких местах, как глубокие пустоты, которые укрывают мох от прямых солнечных лучей. Компоненты глины, в основном, неглазированные, что позволяет материалу поглощать небольшое количество дождевой воды и, следовательно, сохраняют воздух вокруг фасада во влажном состоянии как можно дольше.

Однако, нижняя часть внутренней стороны кирпича застеклена, чтобы сделать его водонепроницаемым и предотвратить повреждения, которые могут быть вызваны постоянно повышенной влажностью. Кирпичи не предъявляют каких-либо требований в плане применения связывающего раствора, при этом точная подгонка элементов позволяет обеспечить надежное электрическое соединение, необходимое для связи модулей в единую электрическую цепь.

Митрофанова демонстрирует эффективность своей концепции, указывая какое количество мха потребовалось бы для питания различных устройств, начиная от простой лампочки до скутера Segway.