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2024-12-26 20:06:00
研究者がこの先駆的な技術を開発するための資金を受け取ったことで、太陽光発電のレーザービームが現実に一歩近づいています。これらのレーザーは、最終的には月面基地や火星へのミッションに電力を供給するのに役立つだけでなく、地球上の持続可能なエネルギーソリューションにも貢献する可能性があると科学者らは述べています。
6月、国際研究チームは、光合成細菌にヒントを得た太陽光発電レーザー技術を開発するために、欧州イノベーション評議会とInnovate UKから約400万ユーロ（120万ドル）の助成金を受け取ったと発表した。
「私のグループでは、人工光の獲得と自然から何を学べるかについて考えることに多くの時間を費やしています。」 エリック・ギャローズ共同研究に参加したスコットランドのヘリオットワット大学の量子理論学者はLiveScienceのインタビューで語った。 「自然界でそれが可能であれば、人工システムでも同様の効果を利用できるはずです。」
太陽光を利用したレーザーは新しい概念ではありません。一つ目は 1963年に上映最初のレーザーが作成されてからわずか 3 年後。しかし、通常の太陽光は薄すぎるため、レーザーに効果的に電力を供給できません。太陽光発電レーザーは通常、太陽光を少なくとも 1,000 倍に強化するための複雑で堅牢な光学系を必要とします。これらのコンポーネントは重量があるため、宇宙に送るのは困難です。
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この課題を克服するために、ガウガーと彼の同僚は、深海の暗闇に生息するバクテリアに注目します。これらの細菌は、遭遇するほぼすべての光子を捕捉できる非常に敏感な集光構造を持っています。この構造により、細菌は非常に暗い光条件でも光合成を行うことができます。これらの集光構造を抽出して実験室で再現することで、研究チームは周囲の太陽光を集光してレーザーを駆動できるようにしたいとガウガー氏は述べた。
月面基地と惑星間ミッションの推進
彼と彼の同僚は、そのようなシステムが 2021 年にどのように機能するかを説明します。 紙。提案されたシステムでは、構造が入射太陽光を捉え、その光をガラスなどの固体材料に導きます。材料の原子内の電子は光からエネルギーを吸収し、余分なエネルギーをレーザー光の形で放出します。
新しい助成金を利用して、研究チームは細菌の光合成構造と相互作用できる新しいレーザー発光材料を開発する予定だ。
レーザーシステムがオンラインになれば、衛星、月面基地、さらには火星へのミッションにも電力を供給できる可能性があるという。 声明。レーザービームは長距離にわたって細くて集束するため、離れたシステムにエネルギーを送信できます。たとえば、宇宙ステーションに組み込まれた太陽レーザーは、ステーションに電力を供給したり、近くの衛星、さらには地球にエネルギーを送ったりすることができます。受信場所では、レーザービームのエネルギーを熱または電気に変換できます。
太陽光発電のレーザーも、地球上の再生可能エネルギーへの移行を支援する可能性があるとゲージガー氏は述べた。
「例えば、それらは水を分解し、化学を改善し、肥料を合成し、化石資源からでも今日私たちが生産するエネルギーのほとんどを必要とするプロセスを支援することができます」とゲージガー氏は述べた。 「それらは私たちのすべての問題を直接解決するわけではありませんが、クリーンで持続可能なエネルギーへの移行において私たちが直面する課題において小さな役割を果たす可能性があります。」
チームは今後 3 年間でレーザーのプロトタイプを開発する予定です。
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