Sladká revolúcia: Vedci vynašli batériu, ktorá beží na cukor a vitamíny!
Predstavte si svet, kde energia pre naše domovy nepochádza z drahých a environmentálne zaťažujúcich zdrojov, ale z niečoho tak bežného a prirodzeného ako je cukor. Presne táto vízia sa stáva skutočnosťou vďaka prelomovému objavu vedcov, ktorí vyvinuli batériu poháňanú glukózou a vitamínom B2.
Zdroj Foto: Binghamton University official website
Tento inovatívny prístup sa inšpiroval priamo v ľudskom tele, konkrétne v spôsobe, akým naše bunky získavajú energiu štiepením glukózy. Výskumníci sa rozhodli napodobniť tento vysoko efektívny biologický proces a vytvorili prototyp takzvanej prietokovej batérie, ktorá by mohla znamenať revolúciu v skladovaní energie v domácnostiach.
Základom tejto technológie je prietoková batéria, ktorá uchováva elektrochemickú energiu v dvoch kvapalných elektrolytoch, ktoré cirkulujú systémom. Ako zdroj energie, teda ako jeden z elektrolytov, si vedci zvolili glukózu – jednoduchý cukor, ktorý sa nachádza vo väčšine rastlín, čo z neho robí mimoriadne lacný a všadeprítomný zdroj.
Kľúčovou zložkou, ktorá umožňuje celému systému fungovať, je vitamín B2, známy aj ako riboflavín. V tejto batérii plní úlohu mediátora, ktorý efektívne prenáša elektróny medzi elektródami batérie a glukózovým elektrolytom, čím sa z energie uloženej v cukre generuje elektrický prúd.
Použitie riboflavínu je zásadným krokom vpred, pretože nahrádza drahé a často toxické kovové katalyzátory, ktoré sa bežne používajú v iných typoch batérií. Vitamín B2 je navyše stabilný v zásaditom prostredí, ktoré je pre fungovanie glukózových prietokových batérií nevyhnutné, a zároveň je úplne netoxický, lacný a ľahko dostupný.
Vedci testovali dve hlavné konfigurácie tejto bio-batérie, aby našli tú najúčinnejšiu. V prvej verzii obsahoval elektrolyt pri kladnej elektróde ferikyanid draselný, zatiaľ čo druhá verzia využívala kyslík, podobne ako je to v konvenčných palivových článkoch.
Ukázalo sa, že dizajn s ferikyanidom draselným bol efektívnejší, pretože reakcie na elektródach prebiehali rýchlejšie a s vyššou energetickou hustotou. Verzia s kyslíkom mala o niečo pomalšie reakcie, čo vedci pripísali skutočnosti, že kyslík v prítomnosti svetla pravdepodobne rozkladá riboflavín, čo by viedlo k samovybíjaniu batérie.
Napriek tomu aj kyslíková verzia preukázala lepšiu hustotu výkonu v porovnaní s predchádzajúcimi podobnými návrhmi. Tím plánuje ďalej vylepšovať práve tento model, a to najmä zabránením nežiaducim svetelným reakciám a zdokonalením celkovej konštrukcie článku, pretože využitie kyslíka zo vzduchu by bolo z dlhodobého hľadiska praktickejšie.
Tento systém tak otvára sľubnú cestu k bezpečnejšiemu a cenovo dostupnejšiemu skladovaniu energie pre domácnosti. Využívanie netoxických, lacných a v prírode hojne sa vyskytujúcich zložiek, ako sú cukor a vitamíny, predstavuje obrovský potenciál pre budúcnosť udržateľnej energetiky a decentralizovaného skladovania energie.
Zdroj: interestingengineering.com.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
Zobrazit Galériu
