Naukowcy stworzyli baterię zasilaną odpadami chemicznymi

Z roku na rok świat produkuje coraz więcej energii elektrycznej, a ludzie potrzebują coraz większej liczby urządzeń magazynujących energię. Oni

Istnieją różne typy od zwykłychod akumulatorów litowo-jonowych i kwasowo-ołowiowych po wodorowe ogniwa paliwowe i wiele innych. Każda technologia ma swoje zalety i wady: niektóre dyski prawie nigdy nie rozładowują się w trybie jałowym i dlatego nadają się do długotrwałego magazynowania energii elektrycznej, inne mogą wytwarzać bardzo wysokie prądy, a jeszcze inne mogą magazynować rekordową ilość energii w przeliczeniu na jednostkę ich masy, co czyni je niezastąpionymi np. w łodziach podwodnych.

Wśród urządzeń magazynujących energię znajdują się i szczególnieegzotyczny. I tak w latach 70. XX wieku naukowcy zaproponowali koncepcję baterii neutralizacyjnej, w której energię uzyskuje się z różnicy wartości pH dwóch cieczy zwanych elektrolitami. W rzeczywistości jest to paliwo, które zamienia się w energię elektryczną. Akumulatory neutralizacyjne mają raczej niską charakterystykę: nie zapewniają dużej mocy po rozładowaniu i nie są w stanie magazynować dużych ilości energii, ale mają ważną zaletę – koszt elektrolitów. Baterie litowo-jonowe wymagają stosunkowo drogich soli litu, wodorowe ogniwa paliwowe wymagają wodoru, a baterie neutralizujące mogą wykorzystywać prawie każdą ciecz

Zasada działania baterii neutralizacyjnej opiera się na:o tym, że przez różne pojemniki wewnątrz akumulatora pompowane są dwie ciecze o różnym pH. Nie mieszają się one fizycznie ze sobą, ale wchodzą w reakcje elektrochemiczne, których produkty przechodzą z jednego pojemnika do drugiego. Dzięki takiemu obiegowi substancji energia jest uwalniana lub odwrotnie magazynowana.

Rosyjscy naukowcy opracowali projektbateria neutralizacyjna na rozcieńczonych roztworach HCl i NaOH. Kluczowym pomysłem było zastosowanie elektrod wodorowych. W efekcie w obu zbiornikach zachodzą reakcje z udziałem wodoru, z których składa się całkowita energia neutralizacji. Jednocześnie do pracy baterii neutralizacyjnej nadaje się nawet woda morska i odpady z zakładów chemicznych. Sam projekt został opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Technologii Chemicznej im. Mendelejewa, IPCP RAS i IPCE RAS.

„Kluczową ideą jest wykorzystanie wodoruelektrody. Reakcje są rozdzielone przestrzennie i zachodzą w dwóch pojemnikach z udziałem wodoru, a całkowita energia neutralizacji chemicznej daje elektrony, czyli prąd elektryczny otrzymujemy praktycznie z niczego. Na początku wydaje się, że to jakiś trik, ale to prawdziwa technologia” – mówi Pavel Loktionov, pierwszy autor badania.

Autorzy udowodnili już zasadniczą możliwość ładowania takiego urządzenia, a jego moc właściwa wynosiła 6 mW/cm² – to jeden z najwyższych wskaźników wśród akumulatorów neutralizacyjnych.

Czytaj więcej

W Chinach odkryto dwa nowe gatunki dinozaurów

Ujawniono odwieczną tajemnicę źródła promieni kosmicznych w Drodze Mlecznej

Naukowcy znaleźli ślady śmiertelnej walki Megalodona z kaszalotem