Създадоха батерии от черупки на ракообразни
Изследователи от Университета в Мериленд и Университета в Хюстън са основали батерия, основана на вещество, извлечено от черупки на ракообразни.
Може би най-голямото достижение на 21-ви век е отводът от изкопаемите горива - най-малко началото на този развой. Изграждаме вятърни и слънчеви електроцентрали, производителите на коли афишират скорошното прекъсване на бензиновите коли, даже в авиацията се опитва с електрически мотори. Проблемът е, че цялото електричество, генерирано по тези нови способи, би трябвало да се съхранява някъде, а ние не сме изобретили нищо друго за това, с изключение на химически акумулатори. Тези акумулатори рано или късно се скапват, мъчно и скъпо се рециклират и вследствие на това милиони тонове живак, кадмий, магнезий, олово и други токсични метали се озовават на сметищата.
Възможните решения са две: да се търсят бързи, евтини и екологични способи за преработване или да се разработят кардинално нови индустриални технологии.
Първото е проблематично: даже в софтуерно развитите страни по-малко от половината от всички акумулатори се предават за преработване, да не приказваме за по-изостаналите страни. Изследователите се пробват да намерят нови способи за преработване на акумулатори, само че до момента не е реализиран огромен прогрес в тази област. Но най-хубавите мозъци на човечеството работят по втория въпрос - производството на новаторски акумулатори, и от време на време оферират доста забавни хрумвания.
Група американски химици са създали и произвели различна батерия, основана на биологичен материал, получен от черупки на ракообразни. Батерията се състои от три съществени съставния елемент: анод, катод и електролит. Съвременните акумулатори употребяват разнообразни съставни елементи, множеството от които са извънредно неподходящи за живите същества. Например в общоприетата батерия АА се употребява паста от калиев хидроксид, която е корозивна и токсична.
Експериментаторите са основали електролит на основата на хитозан - производно на хитина, който построява екзоскелета на ракообразните и насекомите. Вече го използваме за разнообразни цели: наторяваме аграрни култури, пречистваме питейна вода, даже стабилизираме бира с него. Хитозанът също така е нетоксичен, невъзпламеняем и биоразградим, тъй че се употребява за 3D принтиране на органи.
Авторите на новата разработка са открили, че веществото е добър електролит. За сполучливата му работа е належащо да добавите цинкови йони в структурата на хитозана и да употребявате електроди, направени от същия метал. Оказа се, че такава батерия има много порядъчен потенциал, има висока продължителност и не е рискова от позиция на самозапалване. Освен това електролитът от хитозан се разгражда изцяло в границите на пет месеца - доста по-бързо от всички други съставни елементи, употребявани в актуалните акумулатори.
Вярно е, че структурата на батерията към момента съдържа цинк, който също е много отровен химичен детайл. Но учените възнамеряват да продължат да търсят биоразградими материали, които могат да се употребяват за изработката на електроди. Вероятно те ще открият такива електроди в природата, с цел да можем да съхраняваме електричество в батерия, която ще е изцяло безвредна за околната среда.
Все отново е добре да се има поради, че съгласно прогнозите до 2030 година в света ще има към 20 милиона електрически автомобила, а броят на смарт телефоните, преносимите компютри и другите джаджи не може да се пресметне. Ако всяко устройство има батерия, направена от черупки на ракообразни, ще останат ли задоволително раци, омари и скариди в международния океан, с цел да зареждат всички?
Може би най-голямото достижение на 21-ви век е отводът от изкопаемите горива - най-малко началото на този развой. Изграждаме вятърни и слънчеви електроцентрали, производителите на коли афишират скорошното прекъсване на бензиновите коли, даже в авиацията се опитва с електрически мотори. Проблемът е, че цялото електричество, генерирано по тези нови способи, би трябвало да се съхранява някъде, а ние не сме изобретили нищо друго за това, с изключение на химически акумулатори. Тези акумулатори рано или късно се скапват, мъчно и скъпо се рециклират и вследствие на това милиони тонове живак, кадмий, магнезий, олово и други токсични метали се озовават на сметищата.
Възможните решения са две: да се търсят бързи, евтини и екологични способи за преработване или да се разработят кардинално нови индустриални технологии.
Първото е проблематично: даже в софтуерно развитите страни по-малко от половината от всички акумулатори се предават за преработване, да не приказваме за по-изостаналите страни. Изследователите се пробват да намерят нови способи за преработване на акумулатори, само че до момента не е реализиран огромен прогрес в тази област. Но най-хубавите мозъци на човечеството работят по втория въпрос - производството на новаторски акумулатори, и от време на време оферират доста забавни хрумвания.
Група американски химици са създали и произвели различна батерия, основана на биологичен материал, получен от черупки на ракообразни. Батерията се състои от три съществени съставния елемент: анод, катод и електролит. Съвременните акумулатори употребяват разнообразни съставни елементи, множеството от които са извънредно неподходящи за живите същества. Например в общоприетата батерия АА се употребява паста от калиев хидроксид, която е корозивна и токсична.
Експериментаторите са основали електролит на основата на хитозан - производно на хитина, който построява екзоскелета на ракообразните и насекомите. Вече го използваме за разнообразни цели: наторяваме аграрни култури, пречистваме питейна вода, даже стабилизираме бира с него. Хитозанът също така е нетоксичен, невъзпламеняем и биоразградим, тъй че се употребява за 3D принтиране на органи.
Авторите на новата разработка са открили, че веществото е добър електролит. За сполучливата му работа е належащо да добавите цинкови йони в структурата на хитозана и да употребявате електроди, направени от същия метал. Оказа се, че такава батерия има много порядъчен потенциал, има висока продължителност и не е рискова от позиция на самозапалване. Освен това електролитът от хитозан се разгражда изцяло в границите на пет месеца - доста по-бързо от всички други съставни елементи, употребявани в актуалните акумулатори.
Вярно е, че структурата на батерията към момента съдържа цинк, който също е много отровен химичен детайл. Но учените възнамеряват да продължат да търсят биоразградими материали, които могат да се употребяват за изработката на електроди. Вероятно те ще открият такива електроди в природата, с цел да можем да съхраняваме електричество в батерия, която ще е изцяло безвредна за околната среда.
Все отново е добре да се има поради, че съгласно прогнозите до 2030 година в света ще има към 20 милиона електрически автомобила, а броят на смарт телефоните, преносимите компютри и другите джаджи не може да се пресметне. Ако всяко устройство има батерия, направена от черупки на ракообразни, ще останат ли задоволително раци, омари и скариди в международния океан, с цел да зареждат всички?
Източник: rozali.com
КОМЕНТАРИ