Liema mill-aqwa ċelluli fotovoltajċi u kloroplasti jikkonverti l-enerġija solari b'effiċjenza għolja?

Effiċjenza tal-kloroplasti:

Pjanti, cyanobacteria u organiżmi oħra jikkonvertu l-enerġija solari f'enerġija potenzjali elettrika permezz tal-fotosintesi, imexxu serje ta 'reazzjonijiet bijokimiċi, jikkonvertu dijossidu tal-karbonju u ilma f'trasportaturi tal-enerġija li fihom il-karbonju u ossiġnu. Il-proċess ta 'reazzjoni kimika jiddetermina t-teorija tal-pjanti C3 L-effiċjenza tal-limitu hija madwar 4.6 fil-mija, l-effiċjenza tal-limitu teoretiku tal-pjanti C4 hija madwar 6 fil-mija, u l-effiċjenza tal-limitu teoretiku tal-organiżmi fotosintetiċi b'ċellula waħda hija madwar 8 fil-mija sa 13 fil-mija. Fir-realtà, l-organiżmi fotosintetiċi huma affettwati minn bidliet fir-radjazzjoni solari miġjuba mill-operat tad-dinja, it-temp, l-ambjent fil-pjanti, ir-reżistenza taċ-ċelloli, u r-respirazzjoni każwali tagħhom stess. L-effiċjenza attwali tal-fotosintesi tal-pjanti hija l-aktar fi ħdan 0.3 fil-mija sa 0.5 fil-mija . , numru żgħir ħafna ta 'speċi biss jilħaq 1 fil - mija ; l-effiċjenza fotosintetika taż-żooxanthellae simbjotika tal-qroll hija 3 fil-mija sa 4 fil-mija, li tiddependi fuq il-proprjetajiet ottiċi tat-tessut tal-qroll u l-iskeletru.

Ġew ippruvati metodi bħall-inġinerija ġenetika biex jittrattaw l-inċidenza ta 'fotorespirazzjoni u l-introduzzjoni ta' dijossidu tal-karbonju taħt pressjoni, u ż-żieda massima li tista 'tinkiseb tvarja skond l-ispeċi tal-pjanti, u qatt ma resqet lejn il-limitu teoretiku, u l-konċentrazzjoni tad-dijossidu tal-karbonju hija mhux għoli kemm jista’ jkun. Ir-rata tqis ukoll il-ħsara ta 'speċi ta' ossiġnu reattiv għaċ-ċelloli. It-temperatura u l-konċentrazzjoni tal-jone f'organiżmi fotosintetiċi huma limitati mit-tolleranza taċ-ċelloli, u l-limitu teoretiku ma jistax jiġi segwit. Jista 'wkoll jirreferi għas-sitwazzjoni tal-organiżmi sintetiċi tal-enerġija kimika: anke fl-ambjent estrem tal-organiżmi sintetiċi kimiċi tal-baħar, it-titjib tal-effiċjenza tas-sinteżi kimika tagħhom huwa limitat ħafna.

Effiċjenza taċ-ċelloli fotovoltajċi:L-effiċjenza tal-konverżjoni tad-dawl għall-elettriku taċ-ċelloli solari disponibbli kummerċjalment hija 20 fil-mija sa 30 fil-mija, u 46 fil-mija sa 50 fil-mija tal-varjetajiet fil-laboratorju ma ġewx promossi. L-ogħla effiċjenza ta 'konċentrazzjoni ta' sistemi ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija fotovoltajka li jkunu ġew attwalment mibnija tista 'tilħaq 40 fil-mija sa 50 fil-mija.

Ovvjament, iċ-ċelloli fotovoltajċi ordinarji huma aktar effiċjenti mill-kloroplasti mingħajr l-aħjar.