Wissenschaftler haben eine Batterie entwickelt, die mit chemischem Abfall betrieben wird

Jedes Jahr produziert die Welt immer mehr Strom und die Menschen benötigen immer mehr Energiespeicher. Sie

Es gibt verschiedene Typen, die vom Üblichen abweichenvon Lithium-Ionen-Batterien und Blei-Säure-Batterien bis hin zu Wasserstoff-Brennstoffzellen und vielen anderen. Jede Technologie hat ihre eigenen Vor- und Nachteile: Manche Antriebe entladen sich im Leerlauf fast nie und eignen sich daher zur Langzeitspeicherung von Strom, andere können sehr hohe Ströme erzeugen und wieder andere können eine Rekordmenge an Energie pro Sekunde speichern Einheit ihrer Masse, was sie beispielsweise für U-Boote unersetzlich macht.

Unter den Energiespeichern gibt es und besondersexotisch. So schlugen Wissenschaftler in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts das Konzept einer Neutralisationsbatterie vor, bei der Energie aus der Differenz der pH-Werte zweier Flüssigkeiten, sogenannter Elektrolyte, gewonnen wird. Tatsächlich handelt es sich um einen Brennstoff, der in Elektrizität umgewandelt wird. Neutralisationsbatterien haben eher geringe Eigenschaften: Sie liefern im entladenen Zustand keine hohe Leistung und können keine großen Energiemengen speichern, haben aber einen wichtigen Vorteil – die Kosten für Elektrolyte. Lithium-Ionen-Batterien benötigen relativ teure Lithiumsalze, Wasserstoff-Brennstoffzellen benötigen Wasserstoff und Neutralisationsbatterien können nahezu jede Flüssigkeit verwenden

Das Funktionsprinzip der Neutralisationsbatterie basiert aufdarauf, dass zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichem pH-Wert durch verschiedene Behälter im Inneren der Batterie gepumpt werden. Sie vermischen sich nicht physikalisch, sondern gehen elektrochemische Reaktionen ein, deren Produkte von einem Behälter in einen anderen gelangen. Durch einen solchen eigentümlichen Stoffkreislauf wird Energie freigesetzt oder umgekehrt gespeichert.

Russische Wissenschaftler haben das Design ausgearbeitetNeutralisationsbatterie auf verdünnten Lösungen von HCl und NaOH. Die Schlüsselidee war die Verwendung von Wasserstoffelektroden. Dadurch finden in beiden Behältern Reaktionen unter Beteiligung von Wasserstoff statt, aus denen sich die gesamte Neutralisationsenergie zusammensetzt. Gleichzeitig eignen sich auch Meerwasser und Abfälle aus Chemieanlagen für den Betrieb der Neutralisationsbatterie. Das Design selbst wurde von Wissenschaftlern der Mendeleev University of Chemical Technology, IPCP RAS und IPCE RAS entwickelt.

„Die Schlüsselidee ist die Nutzung von WasserstoffElektroden. Die Reaktionen sind räumlich getrennt und finden in zwei Behältern unter Beteiligung von Wasserstoff statt, wobei die Gesamtenergie der chemischen Neutralisation Elektronen ergibt, das heißt, wir gewinnen Strom praktisch aus dem Nichts. „Auf den ersten Blick scheint es sich um eine Art Trick zu handeln, aber das ist echte Technologie“, sagt Pavel Loktionov, der Erstautor der Studie.

Die Autoren haben bereits die prinzipielle Möglichkeit zum Aufladen eines solchen Geräts nachgewiesen, und seine spezifische Leistung betrug 6 mW / cm² - dies ist einer der höchsten Indikatoren unter den Neutralisationsbatterien.

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