Träavfallsbatteri

Med utvecklingen av teknik för produktion av lågkostnadselektricitet baserad på solpaneler, samt med hänsyn till betydande investeringar i vindkraft, finns det ett behov av ett mer bekvämt och tekniskt intelligent sätt att lagra den mottagna energin. Forskningsresultat från Linkoping University i Sverige, publicerat i Science, har visat att produktion av biologiskt pappersavfall kan bidra till att skapa överkomligt, miljövänligt material för en ny typ av batterikatod.

Billiga organiska solceller baserade på ledande plast har uppnått mycket hög prestanda och alternativ energi, erhållet på detta sätt i industriell skala, har nu blivit mycket billigare, det finns konkurrens som motiveras av framsteg.

Traditionellt har metalloxider laddning i batterier. Vanligt använda material, till exempel kobolt, är en begränsad och dyr resurs. Av detta skäl beslutade forskare att leta efter förnybart material, vars mottagande inte kommer att förknippas med stora materialkostnader.

Olle Inganas, professor i organisk och biomolekylär elektronik, från Linkoping University, en ledande författare till publikationen i Science, konstaterar att naturen har löst detta problem för länge sedan.

Forskaren inspirerades av processen för fotosyntes, där elektroner laddade med solenergi transporteras av kinoner - elektrokemiskt aktiva molekyler baserade på bensenringar bestående av sex kolatomer. Inganas isolerade brun vätska från råvaror, vilket är ett vanligt avfall vid produktion av massa. Denna vätska består huvudsakligen av lignin, en biopolymer som bildar väggarna i växtceller.

För att använda kinoner som laddningsbärare i batterier utvecklade Inganas tillsammans med sin polska motsvarighet Grzegorz Milczarek från Poznan Polytechnic University i Polen den tunnaste filmen av en blandning av lignin och pyrrol, som är en del av en brun vätska. En halv mikron tjock film blev katod för batteriet.

Målet för forskarna är att föreslå en metod för lagring av el från förnybara källor som inte kräver byggandet av stora nät.

Eftersom i vissa länder betydande investeringar har riktats mot vindkraft och organiska solpaneler har nått kritiska låga kostnader är utvecklingen av nya miljövänliga och billiga batterier mycket viktig.

Efter att en grupp forskare från UCLA rapporterade att de uppnådde 10% effektivitet i konvertering av solljusenergi, beslutade Olle Inganas, som hade forskat på organiska solceller i många år, att effektiviteten hos sådana batterier var tillräckligt för att starta storskalig produktion.

Nu står forskare inför ytterligare forskning om effektivare energilagring baserat på förnybara material. Lignin står för cirka 30% av den woody biomassan, så källan är helt förnybar och outtömlig. De första stegen för att skapa ett fullt batteri baserat på träavfall har redan tagits. Och för närvarande pågår forskning för att optimera batteriet.