Ένας νέος τύπος οργανικής μπαταρίας αναπτύχθηκε στην Καλιφόρνια

Ειδικοί από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας ανέπτυξαν μια οργανική μπαταρία. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η ανάπτυξή τους είναι πιο ανθεκτική και κατασκευάζεται από φθηνά οργανικά υλικά. Η οργανική μπαταρία, σε αντίθεση με τη συνηθισμένη, δεν περιέχει τοξικές ενώσεις και μέταλλο και είναι κατάλληλη για σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Η νέα εξέλιξη θα κάνει την ενέργεια του δικτύου πιο σταθερή και θα επιτρέψει τη δημιουργία συσσώρευσης ενέργειας σε τεράστιους όγκους και την επακόλουθη χρήση.

Ο καθηγητής του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας, Σρι Ναραγιάν, σημείωσε ότι η οργανική μπαταρία είναι ικανή να διατηρεί την απόδοσή της για έως και πέντε χιλιάδες κύκλους επαναφόρτισης και, σύμφωνα με προκαταρκτικές εκτιμήσεις, η διάρκεια ζωής της θα είναι περίπου δεκαπέντε χρόνια.

Η απόδοση των μπαταριών ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται σήμερα επιδεινώνεται σημαντικά μετά από περίπου χίλιους κύκλους επαναφόρτισης και το κόστος κατασκευής τέτοιων μπαταριών είναι δεκαπλάσιο. Όπως σημειώνει η ερευνητική ομάδα, οι οργανικές μπαταρίες, λόγω της απλότητας, του χαμηλού κόστους, της αξιοπιστίας και της φιλικότητας προς το περιβάλλον, θα αποτελέσουν μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας. Επιπλέον, οι οργανικές μπαταρίες μπορούν να ξεκινήσουν ένα νέο στάδιο στη χρήση εναλλακτικών πηγών ενέργειας για την καλύτερη κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του πληθυσμού.

Τα ηλιακά πάνελ παράγουν ενέργεια μόνο όταν λάμπει ο ήλιος, όπως ακριβώς όλες οι ανεμογεννήτριες παράγουν ενέργεια μόνο όταν φυσάει ο άνεμος. Επομένως, δεν είναι επικερδές για τις εταιρείες ενέργειας να παράγουν καθαρή ενέργεια, καθώς είναι αδύνατο να βασίζονται σε πηγές όπως ο ήλιος ή ο άνεμος για να καλύψουν τη ζήτηση των καταναλωτών.

Οι μπαταρίες που μπορούν να συσσωρεύουν και να αποθηκεύουν ενέργεια και στη συνέχεια να την απελευθερώνουν θα βοηθήσουν στην επίλυση του κύριου προβλήματος της αναξιοπιστίας που σχετίζεται με τις εναλλακτικές πηγές.

Επί του παρόντος, η αποθήκευση ενέργειας σε ιδιαίτερα μεγάλη κλίμακα αποτελεί το κύριο πρόβλημα. Σύμφωνα με τους ειδικούς, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στο μέλλον θα χρειαστούν φθηνές και φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις.

Ο μηχανισμός δράσης της νέας οργανικής μπαταρίας βασίζεται σε αντιδράσεις οξείδωσης και αναγωγής. Τα διαλύματα εισέρχονται μέσω ενός δοχείου που χωρίζεται από μια μεμβράνη με ηλεκτρόδια, η οποία στη διαδικασία οδηγεί στην απελευθέρωση ενέργειας.

Αυτή η λύση έχει ένα πλεονέκτημα, καθώς η ισχύς της πηγής δεν εξαρτάται από την χωρητικότητα. Θεωρητικά, τα δοχεία με ηλεκτροενεργά υλικά μπορούν να έχουν οποιοδήποτε μέγεθος και να αυξάνουν τον συνολικό όγκο της αποθήκευσης ενέργειας. Επιπλέον, είναι δυνατή η ρύθμιση του κεντρικού στοιχείου και η ρύθμιση της ποσότητας ενέργειας που παράγεται ανά ώρα.

Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε σε ηλεκτροενεργά υλικά και όχι στα μέταλλα και τις τοξικές ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν σε προηγούμενα μοντέλα. Οι επιστήμονες είχαν ως αποστολή να βρουν μια οργανική ένωση που θα μπορούσε να διαλυθεί στο νερό. Το αποτέλεσμα ήταν ένα σύστημα που έχει χαμηλό περιβαλλοντικό αντίκτυπο και δεν απαιτεί μεγάλη επένδυση.

Κατά τη διάρκεια πολυάριθμων πειραμάτων, μια ομάδα ειδικών ανακάλυψε ότι οι οξειδωμένες οργανικές ενώσεις - κινόνες, οι οποίες υπάρχουν στους ιστούς ορισμένων ζώων, βακτηρίων, μυκήτων και είναι απαραίτητες για τη φωτοσύνθεση και την ανταλλαγή οξυγόνου, είναι ιδανικές για τη λειτουργία μιας οργανικής μπαταρίας.

[ 1 ]