นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแบตเตอรี่ที่ใช้ขยะเคมี

ทุกปีโลกผลิตไฟฟ้ามากขึ้นเรื่อยๆ และผู้คนต้องการอุปกรณ์กักเก็บพลังงานมากขึ้นเรื่อยๆ พวกเขา

มีหลากหลายประเภทจากปกติตั้งแต่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและแบตเตอรี่ตะกั่วกรดไปจนถึงเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนและอื่นๆ อีกมากมาย แต่ละเทคโนโลยีมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง: ไดรฟ์บางตัวแทบไม่เคยคายประจุในโหมดไม่ได้ใช้งานเลยและดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการจัดเก็บไฟฟ้าในระยะยาว ไดรฟ์บางตัวสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าที่สูงมากได้ และยังมีบางตัวที่สามารถจัดเก็บปริมาณพลังงานที่บันทึกได้ในแง่ของต่อ หน่วยของมวล ซึ่งทำให้ไม่สามารถทดแทนได้ เช่น สำหรับเรือดำน้ำ

ในบรรดาอุปกรณ์กักเก็บพลังงานนั้นก็มีและโดยเฉพาะแปลกใหม่. ดังนั้นในทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ได้เสนอแนวคิดของแบตเตอรี่ที่ทำให้เป็นกลางซึ่งพลังงานได้มาจากความแตกต่างของค่า pH ของของเหลวสองชนิดที่เรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ อันที่จริงมันเป็นเชื้อเพลิงที่เปลี่ยนเป็นไฟฟ้าได้ แบตเตอรี่การทำให้เป็นกลางมีลักษณะค่อนข้างต่ำ: ไม่ได้ให้พลังงานสูงเมื่อปล่อยออกมาและไม่สามารถกักเก็บพลังงานปริมาณมากได้ แต่มีข้อได้เปรียบที่สำคัญ นั่นก็คือต้นทุนของอิเล็กโทรไลต์ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนต้องการเกลือลิเธียมที่มีราคาค่อนข้างแพง เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนต้องการไฮโดรเจน และแบตเตอรี่ที่ทำให้เป็นกลางสามารถใช้ของเหลวได้เกือบทุกชนิด

หลักการทำงานของแบตเตอรี่การวางตัวเป็นกลางขึ้นอยู่กับของเหลวสองชนิดที่มีค่า pH ต่างกันถูกสูบผ่านภาชนะที่แตกต่างกันภายในแบตเตอรี่ พวกเขาไม่ได้ผสมกันทางกายภาพ แต่เข้าสู่ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่ส่งผ่านจากภาชนะหนึ่งไปยังอีกภาชนะหนึ่ง เนื่องจากการไหลเวียนของสารประเภทนี้ พลังงานจึงถูกปล่อยออกมาหรือในทางกลับกัน ถูกเก็บไว้

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้ออกแบบแล้วแบตเตอรี่การทำให้เป็นกลางบนสารละลายเจือจางของ HCl และ NaOH แนวคิดหลักคือการใช้ขั้วไฟฟ้าไฮโดรเจน เป็นผลให้เกิดปฏิกิริยากับการมีส่วนร่วมของไฮโดรเจนในภาชนะทั้งสองและพลังงานการทำให้เป็นกลางทั้งหมดถูกสร้างขึ้นจากพวกมัน ในขณะเดียวกัน แม้แต่น้ำทะเลและของเสียจากโรงงานเคมีก็เหมาะสำหรับการทำงานของแบตเตอรี่ปรับสภาพให้เป็นกลาง การออกแบบดังกล่าวได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมี Mendeleev, IPCP RAS และ IPCE RAS

“แนวคิดหลักคือการใช้ไฮโดรเจนอิเล็กโทรด ปฏิกิริยาจะถูกแยกออกจากอวกาศและเกิดขึ้นในภาชนะสองใบโดยมีส่วนร่วมของไฮโดรเจนและพลังงานทั้งหมดของการวางตัวเป็นกลางทางเคมีให้อิเล็กตรอนนั่นคือเราได้รับไฟฟ้าจากความว่างเปล่าในทางปฏิบัติ ในตอนแรกดูเหมือนว่านี่เป็นกลอุบายบางอย่าง แต่นี่คือเทคโนโลยีที่แท้จริง” Pavel Loktionov ผู้เขียนการศึกษาคนแรกกล่าว

ผู้เขียนได้พิสูจน์ความเป็นไปได้หลักในการชาร์จอุปกรณ์ดังกล่าวแล้ว และกำลังเฉพาะคือ 6 mW / cm² ซึ่งเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดที่สูงที่สุดในบรรดาแบตเตอรี่ที่ทำให้เป็นกลาง

อ่านเพิ่มเติม

พบไดโนเสาร์ 2 สายพันธุ์ใหม่ในประเทศจีน

ความลึกลับเก่าแก่ของแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกในทางช้างเผือกเปิดเผย

นักวิทยาศาสตร์ได้พบร่องรอยของการต่อสู้ที่ร้ายแรงของ Megalodon กับวาฬสเปิร์ม