Zużyty akumulator

Wraz z rozwojem technologii wytwarzania taniej energii elektrycznej opartej na panelach słonecznych, a także biorąc pod uwagę znaczne inwestycje w energię wiatrową, istnieje potrzeba wygodniejszego i inteligentniejszego technologicznie sposobu magazynowania odbieranej energii. Wyniki badań z Linkoping University w Szwecji, opublikowane w Science, wykazały, że biologiczna produkcja makulatury może pomóc w tworzeniu niedrogiego, przyjaznego dla środowiska materiału na nowy typ katody akumulatorowej.

Niedrogie organiczne ogniwa słoneczne na bazie przewodzącego plastiku osiągnęły bardzo wysoką wydajność, oraz energia alternatywna, uzyskane w ten sposób na skalę przemysłową, stało się teraz znacznie tańsze, konkurencja jest uzasadniona postępem.

Tradycyjnie tlenki metali przenoszą ładunek w bateriach. Powszechnie stosowane materiały, takie jak na przykład kobalt, są ograniczonym i drogim zasobem, dlatego naukowcy postanowili poszukać materiału odnawialnego, którego otrzymanie nie będzie wiązało się z dużymi kosztami materiałów.

Olle Inganas, profesor elektroniki organicznej i biomolekularnej z Linkoping University, wiodący autor publikacji Science, zauważa, że ​​natura już dawno rozwiązała ten problem.

Naukowiec został zainspirowany procesem fotosyntezy, w którym elektrony naładowane energią słoneczną są transportowane przez chinony - elektrochemicznie aktywne cząsteczki oparte na pierścieniach benzenowych składających się z sześciu atomów węgla. Inganas wyodrębnił brązowy płyn z surowców, który jest powszechnym odpadem przy produkcji pulpy. Ciecz ta składa się głównie z ligniny, biopolimeru, który tworzy ściany komórek roślinnych.

Aby wykorzystać chinony jako nośniki ładunku w akumulatorach, Inganas wraz ze swoim polskim kolegą Grzegorzem Milczarkiem z Politechniki Poznańskiej w Polsce opracował najcieńszy film z mieszaniny ligniny i pirolu, które są częścią brązowej cieczy. Film o grubości pół mikrona stał się katodą akumulatora.

Celem naukowców jest zaproponowanie metody magazynowania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych, która nie wymagałaby budowy dużych sieci.

Ponieważ w niektórych krajach dokonano znacznych inwestycji w energię wiatrową, a organiczne ogniwa słoneczne osiągnęły krytycznie niski koszt, opracowanie nowych przyjaznych dla środowiska i niedrogich akumulatorów jest bardzo ważne.

Po tym, jak grupa naukowców z UCLA poinformowała o osiągnięciu 10% wydajności konwersji energii słonecznej, Olle Inganas, która od wielu lat bada organiczne ogniwa słoneczne, zdecydowała, że ​​wydajność takich akumulatorów wystarczy do rozpoczęcia produkcji na dużą skalę.

Teraz naukowcy stają przed dalszymi badaniami nad bardziej wydajnym magazynowaniem energii opartym na materiałach odnawialnych. Lignina stanowi około 30% drzewnej biomasy, więc źródło jest w pełni odnawialne i niewyczerpane. Pierwsze kroki w celu stworzenia pełnej baterii opartej na odpadach drzewnych zostały już podjęte. W tej chwili trwają badania nad optymalizacją baterii.