قادرة على تخزين الطاقة من الرياح ومصادر الطاقة الشمسية ، تستخدم هذه البطارية الجديدة مادة هلامية مصنوعة من مادة بيولوجية تسمى الشيتوزان.
قادرة على تخزين الطاقة من الرياح ومصادر الطاقة الشمسية ، تستخدم هذه البطارية الجديدة مادة هلامية مصنوعة من مادة بيولوجية تسمى الشيتوزان.
لمعالجة هذه المشكلة ، أنشأ فريق بحثي من مركز ابتكار المواد بجامعة ماريلاند بطارية زنك تحتوي على إلكتروليت قابل للتحلل الحيوي مستخرج من قشور السلطعون.
في ورقة بحثية نُشرت في مجلة “ماتر” في أوائل سبتمبر ، أظهر العلماء أن بطارية الزنك المائية القابلة لإعادة الشحن واعدة لاحتياجات تخزين الطاقة.
“إنها تنتج وتستهلك كميات هائلة من البطاريات ، مما يزيد من احتمالية حدوث مشكلات بيئية ، على سبيل المثال: الفواصل يستغرق البولي بروبلين والبولي كربونات الشائع استخدامه في بطاريات الليثيوم أيون مئات أو حتى آلاف السنين حتى يتحلل ، مما يزيد العبء البيئي.”
وفقًا للدراسة ، تتمتع البطارية بكفاءة طاقة بنسبة 99.7٪ بعد ألف دورة شحن ، مما يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق لتخزين الطاقة الشمسية وتوربينات الرياح. بالإضافة إلى شبكات النباتات ، لا تترك أي منتجات ضارة بعد الاستخدام.
تطوير البطارية
تعد البطاريات مصدر الطاقة الأساسي الذي يعتبر الأكثر استدامة في العالم ، خاصةً أنها توفر حاليًا طريقة بديلة لتشغيل معظم الأجهزة.
في السابق ، كانت السيارات تستخدم الوقود لتشغيل محركاتها وتوفير وسائل النقل للجميع ، لكن السيارات الكهربائية تعتمد الآن على بطارية لتشغيل أنظمة الدفع اللازمة لتشغيلها.
حاليًا ، يطور الباحثون طرقًا لجعل البطاريات أكثر استدامة من ذي قبل ، وتزعم الأبحاث الجديدة أن بطارية الليثيوم الكبريتية توفر 3 أضعاف طاقة البطاريات القياسية الحالية.
وفقًا للدراسة ، تعد البطارية القابلة للتحلل تقنية واعدة ، خاصة لخلايا الطاقة منخفضة السعة التي يمكن استخدامها في أجهزة التحكم عن بُعد والإلكترونيات المحمولة وغيرها من المعدات التي تتطلب طاقة كهربائية.
الشيتوزان من قذائف السلطعون
قادرة على تخزين الطاقة من الرياح ومصادر الطاقة الشمسية ، تستخدم هذه البطارية الجديدة مادة هلامية مصنوعة من مادة بيولوجية تسمى الشيتوزان.
غالبًا ما يتم التخلص منه كمخلفات طعام ، فهو مصدر وفير للكيتوزان ، وهو منتج مشتق من الكيتين الموجود في العديد من المصادر الأخرى ، مثل قشور سرطان البحر والروبيان والقشريات الأخرى ، والجدران الخلوية للفطريات ، والهياكل الخارجية للقشريات. يمكن الحصول عليها بسهولة من نفايات الطعام ، وهي المورد الأكثر وفرة.
يعني الإلكتروليت القابل للتحلل الحيوي أن حوالي ثلثي البطارية يمكن تكسيرها بواسطة الميكروبات ويترك الشيتوزان خلف المكون المعدني (الزنك) بدلاً من الرصاص أو الليثيوم ، والذي يمكن أن يتحلل تمامًا في غضون 5 أشهر وإعادة تدويره.
بينما لا تزال جامعة ماريلاند تعمل على تطوير البطارية القائمة على غلاف السلطعون للعالم ، فإنها تحمل وعودًا كبيرة لمستقبل تطبيقاتها ، ومن ثم يهدف العلماء إلى إنتاج بطاريات صديقة للبيئة أكثر.
يأمل هو وفريقه في مواصلة العمل على البطاريات الصديقة للبيئة ، بما في ذلك عملية التصنيع ، ويقول ، “آمل أن تكون جميع مكونات البطاريات قابلة للتحلل البيولوجي في المستقبل ، ليس فقط المادة نفسها ، ولكن أيضًا عملية تصنيع المواد الحيوية. ” مؤتمر صحفي.