بطارية نفايات الخشب

مع تطور التقنيات لإنتاج الكهرباء منخفضة التكلفة القائمة على الألواح الشمسية ، وكذلك مع مراعاة الاستثمارات الكبيرة في طاقة الرياح ، هناك حاجة إلى طريقة أكثر ملاءمة وذكية من الناحية التكنولوجية لتخزين الطاقة المستلمة. أظهرت نتائج الأبحاث التي أجرتها جامعة لينكوبنج في السويد ، والتي نُشرت في مجلة ساينس العلمية ، أن إنتاج نفايات الورق البيولوجية يمكن أن يساعد في إنشاء مواد صديقة للبيئة بأسعار معقولة لنوع جديد من كاثود البطارية.

حققت الخلايا الشمسية العضوية غير الموصلة القائمة على البلاستيك عالية الأداء ، و الطاقة البديلة، التي تم الحصول عليها بهذه الطريقة على نطاق صناعي ، أصبحت الآن أرخص بكثير ، وهناك منافسة لها ما يبررها التقدم.

تقليديا ، تحمل أكاسيد المعادن تهمة في البطاريات. المواد الشائعة الاستخدام ، مثل الكوبالت ، على سبيل المثال ، مورد محدود ومكلف ، ولهذا السبب ، قرر العلماء البحث عن مواد قابلة للتجديد ، ولن يرتبط إيصالها بتكاليف المواد الكبيرة.

يلاحظ أولي إنجاناس ، أستاذ الإلكترونيات العضوية والجزيئية الحيوية من جامعة لينكوبنج ، المؤلف الرئيسي للنشر في العلوم ، أن الطبيعة قد حلت هذه المشكلة منذ وقت طويل.

استلهم العالم من عملية التمثيل الضوئي ، حيث يتم نقل الإلكترونات المشحونة بالطاقة الشمسية بواسطة الكينونات - جزيئات نشطة كهربائيا تعتمد على حلقات البنزين التي تتكون من ست ذرات كربون. عزلت Inganas السائل البني من المواد الخام ، وهو نفايات شائعة في إنتاج اللب. يتكون هذا السائل بشكل رئيسي من اللجنين ، وهو بوليمر حيوي يتكون من جدران الخلايا النباتية.

لاستخدام الكينونات كحمولات شحن في البطاريات ، طور إنجاناس ، مع نظيره البولندي جرزيجورز ميلكزاريك من جامعة بوزنان للفنون التطبيقية في بولندا ، الفيلم الأنحف لمزيج من اللجنين والبيروليني ، وهما جزء من سائل بني. أصبح فيلم سميكة نصف ميكرون الكاثود للبطارية.

الهدف من الباحثين هو اقتراح طريقة لتخزين الكهرباء من مصادر متجددة لا تتطلب إنشاء شبكات كبيرة.

نظرًا لأنه في بعض البلدان تم توجيه استثمارات كبيرة نحو طاقة الرياح ، ووصلت الألواح الشمسية العضوية إلى تكلفة منخفضة للغاية ، فإن تطوير بطاريات جديدة صديقة للبيئة وغير مكلفة يعد أمرًا مهمًا للغاية.

بعد أن أبلغت مجموعة من الباحثين من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس عن تحقيق كفاءة بنسبة 10 ٪ في تحويل طاقة ضوء الشمس ، قرر أولي إنجاناس ، الذي كان يبحث في الخلايا الشمسية العضوية لسنوات عديدة ، أن كفاءة هذه البطاريات كانت كافية لبدء الإنتاج على نطاق واسع.

يواجه العلماء الآن مزيدًا من الأبحاث حول تخزين الطاقة بشكل أكثر كفاءة استنادًا إلى المواد المتجددة. يمثل اللجنين حوالي 30 ٪ من الكتلة الحيوية الخشبية ، وبالتالي فإن المصدر قابل للتجديد بالكامل ولا ينضب. الخطوات الأولى لإنشاء بطارية كاملة تعتمد على نفايات الخشب قد تم اتخاذها بالفعل. وفي الوقت الحالي ، تجري الأبحاث لتحسين البطارية.