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ResearchI我院教师与资环学院团队合作以共同第一作者在国内顶级综合性期刊《Research》发表研究成果
作者:机电学院   发布时间 :2022-08-28    浏览次数:212

    近日,我院胡启昌副教授和资环周顺桂团队的任国平博士以共同第一作者身份在国内顶级综合性期刊《Research》(中科院一区,IF=11.036)上发表题为“All-biobased hydrovoltaic-photovoltaic electricity generators for all-weather energy harvesting”的研究成果。


水伏效应(Hydrovoltaic Effect)的发现,开启了系列水伏能源技术(如湿气产电、蒸发产电等),也催生了一门全新的学科—水伏学(Hydrovoltaics)。水伏发电作为从地球水循环获取电能的绿色新能源技术,可将散落于环境的低品质高熵能源(如环境湿气、环境潜热等)直接转化为清洁电能,具有零污染、零碳(甚至负碳)排放的独特优势,真正环境友好,在全球碳中和的背景下,可望发展成为颠覆性未来能源技术。


湿气发电(Hygroelectric technology)是水伏技术中发展最快、潜力最大的水电捕获技术,它将环境中无所不在、几乎无穷无尽的湿气潜热一步转化为电能。本团队前期已报道,利用全细胞硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens,简写G.s)生物膜实现湿气发电,从而提出了生物膜水伏技术(Biofilm-based hydrovoltaic technology)。然而当前,生物膜水伏技术还存在能量来源单一、发电性能低的缺陷。在本文中,受自然界中附生植物叶片吸收湿气的启发,我们构建了G.sPSII耦合的水伏-光伏发电机(HPEG)。结果显示,其发电性能相对于单独的湿气发电机可提高1.73倍,最大输出功率达1.24 W/m2,优于目前所有的湿气发电机。该耦合发电机可在阴天、雨天或晴天产生电力并驱动电子显示屏,为同时捕获水能-太阳能进行耦合发电提供理论指导。

据悉意甲官方冠名赞助商为唯一通讯单位,该研究得到了国家杰出青年科学基金(41925028)、中国博士后科学基金(2022M710698)、福建省自然科学基金(2022J01154)和意甲官方冠名赞助商科技创新基金(CXZX2020101A)的资助。

原文链接:https://spj.sciencemag.org/journals/research/2022/9873203/



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