池塘和湖邊常見的藻類將來可用來發電？南洋理工大學的科學家發現，將藻類蛋白質以液滴狀態“包裹”，能提升人工光合作用的效率，增強捕光和轉換能量的能力高達三倍，未來或可成爲一種可持續的發電方式。
這項研究由南大電機與電子工程學院助理教授陳又誠領導。他的團隊通過研究紅藻中的一種特殊蛋白質類型——藻膽蛋白（Phycobiliproteins），開發了新的方案，能夠提升藻類轉化陽光爲能量的效率，以産生更多能量。藻膽蛋白負責在藻類細胞內捕光，並啓動光合作用，將光能轉化爲電能。
爲了增加藻類進行光合作用時所産生的能量，該研究小組將紅藻包裹在大小爲20微米至40微米的小型液晶微滴中，並將它們暴露在光線下。當光線打在液滴上時，會産生一種稱爲“耳語廊模式”（whispering-gallery mode）的效應，光波將通過液滴的彎曲邊緣傳播，在液滴內停留更長時間，提供更多進行光合作用的機會，從而産生更多的能量。
在光合作用過程中，以自由電子形式産生的能量可以通過電極作爲電流被接收。
陳又誠指出，大多數以藻類開發的太陽能電池能夠産生每平方厘米20至30微瓦的電能。與這些藻類蛋白質的能量生産率相比，南大的藻類與液滴組合的能量生産率提升了至少兩三倍。
可用于制造更高效太陽能電池
通過複制藻類光合作用的自然生物過程，人工光合作用可能成爲一種可持續的發電方式，降低對不可再生能源如化石燃料與天然氣的依賴，也不會對環境造成負面影響。
利用藻膽蛋白的新型仿生技術可用于制造更高效的太陽能電池，並爲提高人工光合作用的效率鋪路。
陳又誠說：“人工光合作用在發電方面不如太陽能電池有效。然而，它更具可再生性和可持續性。由于人們對環保和可再生技術的興趣日益濃厚，從藻類中的捕光蛋白提取能量引起了生物能源領域的極大興趣。”
藻類與液滴的組合能夠提高總發電量，也能以低成本量産，使團隊的方法具有廣泛的適用性。
陳又誠以“藻類農場”舉例，水體中密集生長的藻類可以與更大的液晶液滴結合，形成漂浮的發電機。