エネルギー

ダイオウイカは太陽エネルギーをより効率的にする秘密を持っているのでしょうか?

By Eric , on 4 7月 2024 , updated on 4 7月 2024 — ソーラーパネル - 1 minute to read
Les clamars géants détiennent-ils le secret pour rendre l'énergie solaire plus efficace ?
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太陽エネルギーの分野では、ダイオウイカがエネルギー効率向上の秘密を握っている可能性があるという最近の発見が研究者の関心を集めている。この仮説は興味深いものであり、再生可能エネルギーの研究分野に新たな展望をもたらします。

熱帯のサンゴ礁に生息する巨大イカは、太陽エネルギーの効率を改善するための貴重なアイデアを私たちに提供してくれる可能性があります。イェール大学の研究チームが主導した最近の研究では、これらの軟体動物の生物学的メカニズムを調査し、新しい太陽エネルギー変換技術のインスピレーションを与えています。

ダイオウイカの形状とエネルギー効率

ダイオウイカ の浅瀬 パラオ西太平洋にあるこの島は、太陽光の吸収を最大限に高める独特の幾何学構造を持っています。彼らの光合成受容体は、薄い光拡散層で覆われた動的な垂直柱の形で現れます。直観に反するように思えるかもしれませんが、ハマグリの内部は実際には非常に暗く、従来のソーラーパネルよりも効率的に太陽エネルギーを変換できます。

虹彩細胞と藻類の役割

イカは、入ってくる光と平行に、垂直の列で共生藻類を宿主とします。これらの藻類は、太陽光が細胞層によって散乱された後、吸収します。 虹彩細胞。この拡散により、光が藻類の各シリンダーの周りに均一に分布することが可能になり、光の吸収率が最適化されます。

計算モデルと量子効率

これらのメカニズムを理解するために、研究者らは量子効率、つまり光子を電子に変換する能力を計算する分析モデルを開発しました。このモデルは、熱帯地方の典型的な 1 日を通しての太陽光の変動を考慮に入れています。光の変化に適応しなければ、量子効率はすでに 42% に達しました。形状を調整するイカの動きを含めると、この効率は 67% に増加し、一般的な緑の葉システムの効率をはるかに上回りました。

北方の針葉樹林との比較

イカの触手のクローズアップ、微妙な影、光のパターン。

研究者らはダイオウイカと北方針葉樹林の類似点にも注目した。変動する霧と雲の層に覆われたこれらの森は、イカに匹敵する幾何学的形状と光散乱メカニズムを示し、同様の量子効率を備えています。この比較は、持続可能で効率的なエネルギー ソリューションを見つけるために生物多様性を考慮することの重要性を強調しています。

将来性と応用

ダイオウイカからインスピレーションを得て、これらを統合した新世代のソーラーパネルを想像することができます。 藻類、または拡張可能なプラスチックパネルを使用して、太陽エネルギー変換を最適化します。これらのイノベーションは、より効率的で環境に優しいエネルギー技術への道を開く可能性があります。

詳細については :
Amanda L. Holt 他、巨大ハマグリに触発された光合成の最適な光利用効率のための単純なメカニズム、 PRXエネルギー (2024年)。
DOI: 10.1103/PRXEnergy.3.023014

引用 :
巨大なハマグリが太陽エネルギーの効率化への答えを持っている可能性がある (2024 年 7 月 1 日)
2024 年 7 月 1 日に取得
https://phys.org/news/2024-07-giant-clams-solar-energy-efficient.html より

ソース: 物理学.org

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