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Merging Metabolism and Power: Development of a Novel Photobioelectric Device Driven by Photosynthesis and Respiration

机译：合并代谢和能量：光合作用和呼吸驱动的新型光电生物装置的开发。

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摘要

Generation of renewable energy is one of the grand challenges facing our society. We present a new bio-electric technology driven by chemical gradients generated by photosynthesis and respiration. The system does not require pure cultures nor particular species as it works with the core metabolic principles that define phototrophs and heterotrophs. The biology is interfaced with electrochemistry with an alkaline aluminum oxide cell design. In field trials we show the system is robust and can work with an undefined natural microbial community. Power generated is light and photosynthesis dependent. It achieved a peak power output of 33 watts/m2 electrode. The design is simple, low cost and works with the biological processes driving the system by removing waste products that can impede growth. This system is a new class of bio-electric device and may have practical implications for algal biofuel production and powering remote sensing devices.
机译：可再生能源的产生是我们社会面临的重大挑战之一。我们提出了一种由光合作用和呼吸作用产生的化学梯度驱动的新生物电技术。该系统不需要纯净的培养物，也不需要特定的物种，因为它符合定义光养和异养的核心代谢原理。生物学通过碱性氧化铝电池设计与电化学相联系。在现场试验中，我们证明了该系统功能强大，可以与不确定的天然微生物群落一起使用。产生的功率取决于光和光合作用。电极的峰值功率输出为33瓦/米 2 。该设计简单，成本低廉，并通过去除会阻碍生长的废物，与驱动系统的生物过程协同工作。该系统是一类新型的生物电设备，可能对藻类生物燃料的生产和为遥感设备提供动力具有实际意义。

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