Carapacele crustaceelor ar putea fi folosite pentru a fabrica baterii regenerabile

Oamenii de ştiinţă vor să folosească o substanţă chimică găsită în carapacele de crab şi homar pentru a face bateriile durabile, potrivit unui studiu.
Prototipul conceput cu ajutorul substanţelor chimice din carapacea crustaceelor rămâne eficient în proporţie de 99,7% după aproximativ 400 de ore.

1143 afișări

Imaginea articolului Carapacele crustaceelor ar putea fi folosite pentru a fabrica baterii regenerabile

Sursa foto: Twitter

„Credem că atât biodegradabilitatea materialului, sau impactul asupra mediului, cât şi performanţa bateriilor sunt importante pentru un produs, care are potenţialul de a fi comercializat", a declarat Liangbing Hu, directorul Centrului pentru inovare în domeniul materialelor de la Universitatea din Maryland şi autorul principal al lucrării, publicată în revista Matter.

Pe măsură ce lumea trece la implementarea unor soluţii de energie verde şi a vehiculelor electrice, bateriile utilizate pentru astfel de tehnologii trebuie să fie, de asemenea, ecologice, potrivit The Guardian.

Însă substanţele chimice utilizate în bateriile convenţionale, cum ar fi cele litiu-ion, pot dura sute sau mii de ani pentru a se descompune. De asemenea, aceste substanţe chimice sunt adesea corozive şi inflamabile. În unele cazuri, bateriile pentru gadgeturi de consum au luat foc în avioane sau au provocat incendii în depozitele de deşeuri şi de reciclare.

Caracteristicile bateriilor din carapace de crustacee

Cercetătorii din Maryland au dezvoltat baterii care utilizează un produs derivat din carapacea crustaceelor pentru a stoca energie.

Crustaceele, cum ar fi crabii, creveţii şi homarii, au exoscheletele alcătuite din celule care conţin chitină, un fel de polizaharidă care le face carapacea dură şi rezistentă. Acest material valoros este abundent în natură şi se găseşte, de asemenea, în ciuperci şi insecte, dar este de obicei aruncat ca deşeu alimentar de la restaurante şi ca produs secundar al industriei alimentare. Oamenii de ştiinţă cercetează de mult timp diversele sale aplicaţii, în ingineria biomedicală, de exemplu, pentru pansarea rănilor, precum şi pentru tratamentele antiinflamatorii, şi acum, în ingineria electrică.

Prin procesare chimică şi adăugarea unei soluţii apoase de acid acetic, chitina poate fi în cele din urmă sintetizată într-o membrană gelatinoasă fermă şi utilizată ca electrolit pentru o baterie. Un electrolit este lichidul, pasta sau gelul din interiorul unei baterii care ajută ionii, moleculele încărcate, să se deplaseze între un capăt şi celălalt al bateriei, permiţându-i acesteia să stocheze energie.

Combinând acest electrolit de chitosan cu zinc, un metal natural din ce în ce mai des folosit pentru fabricarea de baterii ieftine şi sigure, echipa lui Hu a reuşit să creeze o baterie regenerabilă.

Bateria are o eficienţă energetică de 99,7% chiar şi după 1.000 de cicluri de baterie, ceea ce înseamnă aproximativ 400 de ore. Acest lucru înseamnă că pot fi încărcate şi descărcate rapid fără a le afecta semnificativ performanţa. „Nu este un lucru uşor pentru baterii să funcţioneze la o densitate mare de curent. Performanţa afişată sugerează meritul materialului pe bază de chitosan în această lucrare", a declarat Hu.

Bateriile nu sunt inflamabile, iar cele două treimi ale bateriei realizate din chitosan se pot descompune în sol datorită degradării microbiene în doar cinci luni, lăsând în urmă zinc reciclabil. Antonio J Fernández Romero, profesor de ştiinţe ale materialelor pentru producţia de energie la Universitatea din Cartagena, Spania, care nu a fost implicat în studiu, a declarat că acestea sunt "proprietăţi remarcabile".

Potrivit lui Hu şi autorilor studiului, designul ar putea deschide calea pentru dezvoltarea unor baterii de înaltă performanţă şi sustenabile pentru stocarea energiei verzi.

„Atunci când dezvolţi noi materiale pentru tehnologiile de baterii, tinde să existe un decalaj semnificativ între rezultatele promiţătoare din laborator şi o tehnologie demonstrabilă şi scalabilă", a declarat Graham Newton, profesor de chimie a materialelor la Universitatea din Nottingham, care nu a fost implicat în studiu. El este expert în baterii durabile şi cercetează modul în care acestea pot fi îmbunătăţite.

Până în prezent, potrivit lui Newton, rezultatele bateriei chitosan-zinc sunt promiţătoare. „Există câteva exemple de baterii de acest tip care au fost comercializate şi sunt testate ca sisteme staţionare de stocare a energiei", a declarat Newton. „Există încă destul de multe provocări care trebuie depăşite în dezvoltarea bateriilor cu ioni de zinc, dar studiile fundamentale precum acesta sunt extrem de importante”.

Citește pe alephnews.ro: Kate, Prințesa de Wales, a anunțat că boala ei este în remisie. „Este o ușurare. Rămân concentrată pe recuperare”

Citește pe www.zf.ro: În timp ce gazul din Marea Neagră deja a început să se vândă, România are o listă de 22 de centrale de energie care vor avea nevoie de peste 8 mld. metri cubi pe an, cam cât se va scoate anual din Neptun Deep. Care este stadiul pe fiecare proiect?

Citește pe www.zf.ro: Unul dintre cele mai vechi business-uri din lume. În România, companiile se bat să câştige loc

Pentru cele mai importante ştiri ale zilei, transmise în timp real şi prezentate echidistant, daţi LIKE paginii noastre de Facebook!

Urmărește Mediafax pe Instagram ca să vezi imagini spectaculoase și povești din toată lumea!

Taguri:: baterie,; maryland,; energie,; studiu,; carapace crustacee,; baterii durabile

Conținutul website-ului www.mediafax.ro este destinat exclusiv informării și uzului dumneavoastră personal. Este interzisă republicarea conținutului acestui site în lipsa unui acord din partea MEDIAFAX. Pentru a obține acest acord, vă rugăm să ne contactați la adresa vanzari@mediafax.ro.