Kalifornijā tika izstrādāts jauns bioloģiskās akumulatora veids
Pēdējā pārskatīšana: 23.04.2024
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Dienvidkalifornijas universitātes speciālisti ir izstrādājuši organisku akumulatoru. Pēc zinātnieku domām, to attīstība ir izturīgāka un izgatavota no lētiem organiskiem materiāliem. Organiskā baterija atšķirībā no parasti nesatur toksiskus savienojumus un metālu un ir piemērota spēkstacijām. Jaunā attīstība padarīs tīkla enerģētiku stabilāku un ļaus radīt enerģijas uzkrāšanos milzīgos apjomos un līdz ar to to izmantot.
Dienvidkalifornijas universitātes profesors Shri Narayan atzīmēja, ka organiskais akumulators var saglabāt efektivitāti līdz pat pieciem tūkstošiem uzlādēšanas ciklu, saskaņā ar provizoriskām prognozēm, tā kalpošanas laiks būs aptuveni piecpadsmit gadi.
Pie pašreizējām litija jonu akumulatoriem kaut kur tūkstošiem uzlādēšanas ciklu veiktspēja būtiski pasliktinās, turklāt ražošanas izmaksas par šādām baterijām ir desmit reizes lielākas. Kā norāda pētījumu grupa, organiskās baterijas padarīs izrāvienu enerģijas uzglabāšanas jomā, jo tās ir vienkāršākas, zemas izmaksas, uzticamība un videi draudzīgāka. Turklāt organiskās baterijas var sākt jaunu alternatīvu enerģijas avotu izmantošanas posmu, lai maksimāli apmierinātu iedzīvotāju vajadzības pēc enerģijas.
Saules paneļi ražo enerģiju tikai tad, kad saule spīd, kā arī visas vēja turbīnas - tikai ar vēja brāzmas. Tāpēc enerģijas uzņēmumiem nav izdevīgi ražot videi draudzīgu enerģiju, jo nav iespējams paļauties uz tādiem avotiem kā saule vai vējš, lai apmierinātu patērētāju pieprasījumu.
Baterijas, kas spēj uzkrāties un uzglabāt enerģiju, un pēc tam to atbrīvot, palīdzēs atrisināt pamata problēmu saistībā ar alternatīvu avotu neuzticamību.
Tagad galvenā problēma ir enerģijas uzglabāšana īpaši lielā apjomā. Pēc ekspertu domām, atjaunojamiem enerģijas avotiem nākotnē būs vajadzīgi lēti un videi draudzīgi risinājumi.
Jaunā organiskā akumulatora darbības mehānisms ir balstīts uz oksidatīvo un atjaunojošu reakciju. Caur konteineru, ko membrāna atdala ar elektrodiem, tiek piegādāti šķīdumi, kas procesā rada enerģijas izdalīšanos.
Šādam risinājumam ir priekšrocība, jo avota jauda nav atkarīga no kapacitātes. Teorētiski konteineri ar elektroaktīviem materiāliem var būt jebkura izmēra un palielināt kopējo enerģijas uzglabāšanas apjomu. Turklāt ir iespējams noregulēt centrālās šūnas un pielāgot saražotās enerģijas daudzumu stundā.
Pētnieku komanda koncentrējās uz elektroaktīviem materiāliem, nevis uz metāliem un toksiskām vielām, kuras tika izmantotas iepriekšējos modeļos. Zinātnieki saskārās ar uzdevumu atrast organisko savienojumu, kas spēj izšķīst ūdenī. Tā rezultātā tika izstrādāta sistēma, kas rada nelielu ietekmi uz ārējo vidi, un turklāt tai nav vajadzīgi lieli ieguldījumi.
Daudzos eksperimentos, ekspertu grupa konstatēja, ka oksidētos organiskos savienojumus - hinoni, kas dažos dzīvnieku audos, baktēriju, sēnīšu un būtiska fotosintēzes un skābekļa apmaiņu ir ideāli organisko akumulators.
[1]