Vedci vytvorili batériu, ktorá funguje na chemický odpad

Každý rok svet vyrába stále viac elektriny a ľudia potrebujú stále viac zariadení na skladovanie energie. Oni

Existujú rôzne typy od bežnýchod lítium-iónových batérií a olovených batérií až po vodíkové palivové články a mnohé ďalšie. Každá technológia má svoje klady a zápory: niektoré disky sa takmer vôbec nevybíjajú v kľudovom režime, a preto sú vhodné na dlhodobé skladovanie elektriny, iné dokážu produkovať veľmi vysoké prúdy a ďalšie dokážu uskladniť rekordné množstvo energie v prepočte na jednotku ich hmotnosti, čo ich robí nenahraditeľnými napríklad pre ponorky.

Medzi zariadenia na ukladanie energie patria a najmäexotické. V 70-tych rokoch 20. storočia vedci navrhli koncept neutralizačnej batérie, v ktorej sa energia získava z rozdielu hodnôt pH dvoch kvapalín nazývaných elektrolyty. V skutočnosti je to palivo, ktoré sa mení na elektrinu. Neutralizačné batérie majú skôr nízke charakteristiky: neposkytujú vysoký výkon, keď sú vybité a nedokážu ukladať veľké objemy energie, ale majú dôležitú výhodu – cenu elektrolytov. Lítium-iónové batérie vyžadujú relatívne drahé lítiové soli, vodíkové palivové články vyžadujú vodík a neutralizačné batérie môžu používať takmer akúkoľvek kvapalinu.

Princíp činnosti neutralizačnej batérie je založený nana skutočnosti, že dve kvapaliny s rôznym pH sú čerpané cez rôzne nádoby vo vnútri batérie. Fyzicky sa navzájom nemiešajú, ale vstupujú do elektrochemických reakcií, ktorých produkty prechádzajú z jednej nádoby do druhej. V dôsledku takého zvláštneho obehu látok sa energia uvoľňuje alebo naopak ukladá.

Ruskí vedci vypracovali návrhneutralizačná batéria na zriedených roztokoch HCl a NaOH. Kľúčovou myšlienkou bolo použitie vodíkových elektród. Výsledkom je, že v oboch nádobách prebiehajú reakcie za účasti vodíka a je z nich tvorená celková neutralizačná energia. Na prevádzku neutralizačnej batérie je zároveň vhodná aj morská voda a odpad z chemických závodov. Samotný dizajn vyvinuli vedci z Mendelejevskej univerzity chemickej technológie, IPCP RAS a IPCE RAS.

„Kľúčovou myšlienkou je použitie vodíkaelektródy. Reakcie sú oddelené v priestore a prebiehajú v dvoch nádobách za účasti vodíka a celková energia chemickej neutralizácie dáva elektróny, čiže elektrinu získame prakticky z ničoho. Spočiatku sa zdá, že je to nejaký trik, ale toto je skutočná technológia,“ hovorí Pavel Loktionov, prvý autor štúdie.

Autori už dokázali základnú možnosť dobíjania takéhoto zariadenia a jeho špecifický výkon bol 6 mW / cm² - to je jeden z najvyšších ukazovateľov medzi neutralizačnými batériami.

Čítaj viac

V Číne boli objavené dva nové druhy dinosaurov

Odhalená odveká záhada zdroja kozmických lúčov v Mliečnej ceste

Vedci našli stopy po smrtiacom boji Megalodona s vorvanou