Батерия за дървени отпадъци

С развитието на технологиите за производство на евтина електроенергия на базата на слънчеви панели, както и като се вземат предвид значителните инвестиции във вятърната енергия, възниква необходимост от по-удобен и технологично интелигентен начин за съхранение на получената енергия. Резултатите от изследванията на университета Линкопинг в Швеция, публикувани в Science, показват, че производството на биологична отпадъчна хартия може да помогне за създаването на достъпен, екологично чист материал за нов тип катоден акумулатор.

Евтините органични соларни клетки на базата на пластмаса са постигнали много висока производителност и алтернативна енергия, получени по този начин в индустриален мащаб, сега са станали много по-евтини, има конкуренция, обоснована от напредъка.

Традиционно металните оксиди носят зареждане в батерии. Често използваните материали, като например кобалт, са ограничен и скъп ресурс, поради тази причина учените решиха да потърсят възобновяеми материали, получаването на които няма да бъде свързано с големи материални разходи.

Olle Inganas, професор по органична и биомолекулярна електроника от университета в Линкопинг, водещ автор на публикацията в Science, отбелязва, че природата е решила този проблем отдавна.

Ученият е вдъхновен от процеса на фотосинтеза, при който електрони, заредени със слънчева енергия, се транспортират от хинони - електрохимично активни молекули на базата на бензолни пръстени, състоящи се от шест въглеродни атома. Инганас изолира кафява течност от суровини, която е често срещан отпадък при производството на целулоза. Тази течност се състои главно от лигнин, биополимер, който формира стените на растителните клетки.

За да използва хинони като носители на заряд в батерии, Inganas, заедно с полския си колега Grzegorz Milczarek от Познанския политехнически университет в Полша, разработи най-тънкия филм от смес от лигнин и пирол, които са част от кафява течност. Филм с дебелина половин микрона стана катод на батерията.

Целта на изследователите е да предложат начин за съхранение на електроенергия от възобновяеми източници, който не изисква изграждането на големи мрежи.

Тъй като в някои страни значителните инвестиции са насочени към вятърна енергия, а органичните слънчеви панели достигат критично ниска цена, разработването на нови екологосъобразни и евтини батерии е много важно.

След като група изследователи от UCLA съобщават за постигане на 10% ефективност в преобразуването на енергия от слънчевата светлина, Olle Inganas, който изследва органични слънчеви клетки в продължение на много години, реши, че ефективността на такива батерии е достатъчна, за да започне широкомащабно производство.

Сега учените са изправени пред по-нататъшни изследвания за по-ефективно съхранение на енергия на базата на възобновяеми материали. Лигнинът представлява около 30% от дървесната биомаса, така че източникът е напълно възобновяем и неизчерпаем. Първите стъпки за създаване на пълна батерия на основата на дървесни отпадъци вече са направени. И в момента се провеждат изследвания за оптимизиране на батерията.