Новая батарея работает аналогично человеческому телу. Он создает энергию из того, что можно найти на каждой кухне | #
Ученые только что сделали шаг, который может изменить способ получения и хранения энергии. В лабораториях был создан прототип батареи, преобразующей энергию непосредственно из самой глюкозы, то есть сахара, который тоже есть у вас на кухне. Об этом сообщает портал ACS.
Учёные черпали вдохновение из человеческого тела. Наши клетки расщепляют глюкозу с помощью ферментов и превращают ее в энергию. Теперь они использовали этот принцип в батарее, в которой работает рибофлавин, известный как витамин B2. электронный посредник между глюкозой и электродами. Другими словами, витамин Рон фиксирует энергию сахара непосредственно в аккумуляторе, создавая ток, который может питать устройства.
Батарея проточных ячеек, созданная здесь, это работает немного как схема. Через систему проходят два разных электролита, жидкости, содержащие химические вещества. при этом химическая энергия превращается в электрическую и обратно. Благодаря этому можно не только хранить энергию, но и эффективно ее использовать. А поскольку большинство растений содержат глюкозу, теоретически батарея могла бы работать с легкодоступными дешевый и возобновляемый источник энергии.
Технология будущего
До сих пор с топливными элементами на основе глюкозы сталкивались большие проблемы. Чтобы сахар высвобождал энергию, им нужны были драгоценные металлы, такие как платина или палладий. Производительность была низкой, и батареи не могли производиться в больших масштабах. Рибофлавин оказался идеальным заменителем. Он может работать в щелочной среде, которая необходима этим батареям, и позволяет глюкозе эффективно переносить электроны без необходимости использования драгоценных металлов. Эта особенность делает аккумулятор дешевле, безопаснее и подходит для массового производства. Именно способность рибофлавина функционировать при более высоком pH является ключевой, поскольку он позволяет глюкозе окисляться и эффективно передавать энергию, устраняя необходимость в дорогих катализаторах.
Конструкция аккумулятора проста, но хорошо продумана. Исследователи использовали угольные электроды, которые стабильны и доступны по цене. Электролит отрицательного электрода содержит глюкозу и рибофлавин, а электролит положительного электрода представляет собой раствор феррицианида калия или кислород, как и в обычных топливных элементах. Феррицианид позволил точно измерить действие рибофлавина. в то время как кислород является более дешевым и практичным вариантом для более крупных развертываний.. Испытания показали, что версия с феррицианидом достигает эффективности, сравнимой с существующими ванадиевыми проточными батареями. Кислородная версия реагировала медленнее, вероятно, потому, что свет разрушает рибофлавин, что может привести к саморазряду батареи. Однако его характеристики улучшились по сравнению с предыдущими прототипами глюкозы.
Не упускайте из виду
Как добавить виджет с последними новостями с сайтов на главный экран телефона?
Батарея с проточными ячейками — это особый тип батареи, в которой энергия хранится в жидких электролитах. которые протекают через систему и реагируют на электродах. Химическая энергия растворенных веществ преобразуется в электрическую энергию и обратно в ходе этих реакций, позволяя батарее хранить и доставлять энергию по мере необходимости.
Преимущества батарей проточных ячеек
Основным преимуществом является что мы можем увеличить емкость аккумулятора, просто увеличив объем электролита, не меняя сами электроды, и кроме того мы можем использовать разные химические вещества, включая более дешевые или возобновляемые источники, такие как глюкозачто делает его гибким и потенциальным устойчивое решение для хранения энергии.
Преимуществом рибофлавина является не только его стабильность, но и экологичность. Он дешев, нетоксичен и доступен. Это означает, что будущие глюкозные батареи могут быть безопасны для использования дома, в лабораториях и на производстве. В то же время отпадает необходимость в драгоценных металлах, что существенно снижает затраты.
Ученые уже планируют дальнейшие улучшения. Они хотят предотвратить разрушение света рибофлавином и оптимизировать конструкцию батареи, чтобы кислородная версия имела более высокую производительность. Если эти модификации окажутся успешными, глюкозные батареи могут открыть путь к дешевизне. устойчивая и безопасная альтернатива к традиционным электрическим элементам. Это решение, которое объединяет биологию, химию и инженерию в одну технологию и готово изменить этот путь. как мы думаем об энергии.
Автор публикации
КОММЕНТЫ