Vad är det här?

Detta är ett kraftverk, som med hjälp av biologiska celler producerar elektrisk energi. Tanken är ett slutet kretslopp som kan producera elektricitet. En förnybar energiform helt enkelt.

Hur fungerar det?

Kraftverket använder sig av genmodifierade alg och djurceller. Genom metoder som CRISPR kan vi modifiera organismers funktion genom deras DNA. I våran energi produktionsmetod modifierar vi dessa celler så att de ska så effektivt som möjligt producera elektricitet.

Vårt kraftverk består av två olika stora komponenter:

1. Fotosyntestank: Denna vattentank har en transparent glasyta som tillåter att solljus strålar in mot algerna. Algerna använder solljuset samt koldioxid och vatten för att skapa glukos och syre. Dessa celler är genmodifierade, och de släpper ut all överbliven glukos i vattnet de ligger i. Glukosen och syret som produceras av algcellerna filtreras ur vattenlösningen och skickas vidare till förvaringstankarna. Här kan glukosen och syret lagras tills det faktiskt behövs.
2. Cellandningskammare: I denna kammare skickas både glukos och syre in genom en öppning. De modifierade cellerna förbränner glukosen med hjälp av syre för att bilda koldioxid och vatten genom cellandning. Dock producerar cellandningen även energi, i vanliga celler brukar denna energi vara i form av värme. Men eftersom att vi modifierat dessa celler så kan vi få ut energin i form av laddade saltjoner och på så sätt frigöra elektroner. Om man delar in denna kammare i två delar, en som man laddar positivt och en negativt kan vi skapa en elektrisk spänning mellan dessa delar. Tack vare spänningen kan vi få ström genom att ansluta en strömkabel mellan de två polerna. Vattnet och koldioxiden som bildats av cellandningen filtreras och skickas över till att förvaras likt som innan. Därefter skickas dessa in i den första tanken och där skapar ett slutet system där inget mer än solljus behöver tillföras.

Vilket är syftet?

Vårt syfte är att tillföra ett nytt alternativ till att producera energi som är miljövänligt, billigt och effektivt.

Skillnader mot konventionell solkraft?

Det finns några stora skillnader mellan vår metod och de traditionella solpaneler och solkraftverk. Först använder inte vårt kraftverk lika mycket sällsynta mineraler som kisel, silver, koppar eller bly. Detta gör att konventionell solkraft blir mycket dyrare. Alltså genom det biokemiska cellkraftverket kan man producera mycket billigare energi. Traditionell solkraft har ett problem, energin som produceras måste användas direkt. Simpelt förklarat är det svårt att väldigt svårt att lagra den energi som produceras. I vårt system kan vi spara på glukosen som bildas och använda det vid ett senare tillfälle. Om man bygger ett solkraftverk som vi föreslagit med en större fotosynteskomponent än cellandningskammare leder detta till att en timmes solsken kan bilda tillräckligt med glukos för att köra kraftverket i flera timmar mer. Alltså exempelvis för varje timme solsken kan du få ut totalt 3 timmars värt av elproduktion. Genom att planera förbrukningen av glukos kan detta soldrivna kraftverk även producera el när solen inte skiner.

Vilka fördelar finns?

• Inga utsläpp
• Ingen miljöskada
• Billigt
• Effektivt
• Ingen generator - mindre svinn
• Ger möjligheten att spara energi

Vilka nackdelar finns?

• Ingen generator - Ingen svängmassa
• Specifika komponenter behövs
• Dyrt att genetiskt modifiera

Hur har vi bearbetat vår idé?

Vi har kommit på denna idé genom att applicera kunskaper från andra skolämnen. Mycket av vår idé består av saker och ting vi lärt oss under hela vår skolgång på högstadiet. De tre NO ämnena har spelat stor roll i framtagandet av denna idé.

Ett problem vi hade med vår design var att djurcellerna kommer alltid producera energi även när den kanske inte behövs. Vi löste detta problem genom att införa en kontrollerande enhet som kan utlösa och reglera hormoner i cellandningskammaren. Med hormonerna kan vi antingen bromsa eller accelerera förbränningen av glukos och i sin tur då elproduktionen. Helt enkelt leder detta till att vi kan minska elproduktionen när den inte behövs, exempelvis på natten och istället spara på energin i form av glukos, tills energin faktiskt behövs.

Olika variationer på metoden

Det finns två olika modeller:

1. Den ena varianten är liten som en solpanel och går att sätta på ett hustak.
2. Den andra är ett industriellt kraftverk, med elproduktion i större skala.