Ученые Политехнического университета Виргинии создали аккумуляторы высокой энергетической емкости на сахаре. С подробностями — RedOrbit.
Разработчик “сахарных батареек” адъюнкт-профессор Virginia Tech Персиваль Чжан (Percival Zhang) считает, что его изобретение со временем заменит обычные аккумуляторы в силу своей дешевизны, перезаправляемости и способности к биодеградации. “Сахар — прекрасное природное соединение для хранения энергии, а потому то, что мы поставили эту природную силу на службу экологически чистому способу производства батареек, вполне логично”, — отмечает ученый, автор публикации в январском номере журнала Nature Communications. Попытки создать аккумуляторы на сахаре предпринимались и прежде, однако представляемый сейчас опытный образец отличается высокой энергетической емкостью, что означает его долговременную работу без перезарядки. По оценке автора, новая сахарная батарейка может начать питать такие устройства, как сотовые телефоны и планшеты, уже через три года. По данным американского Управления по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency), в одних только Штатах ежегодно выбрасываются миллиарды токсичных батареек, представляющих угрозу как окружающей среде, так и человеческому здоровью. Благодаря изобретению Персиваля Чжана количество попадающих на свалку аккумуляторов сократится на сотни тысяч тонн.Аккумулятор на сахаре — одно из многих достижений автора за последний год, прошедший в постоянных экспериментах по смешиванию ферментов в не существующих в природе комбинациях. Чжаном опубликованы материалы по созданию съедобного крахмала из несъедобных растений и разработаны эффективные и экологически чистые способы извлечения водорода для топливных элементов двигателей. Для сахарных батареек Чжан с коллегами сконструировали синтетический (не существующий в природе) ферментативный путь, в котором весь зарядный потенциал молекул сахара превращается в электричество в ферментном топливном элементе. В качестве катализатора в этом процессе вместо дорогостоящей платины обычных батареек используются дешевые биокаталитические соедине-
ния, то есть ферменты.
Сахарная батарейка, как и все топливные элементы,имеет сложный состав. Помимо энергоносителя, в данном случае мальтодекстрина, или патоки, представляющей собой смесь молекул глюкозы, мальтозы и мальтотриозы, в ней также воздух, который необходим для генерации электричества, и вода в качестве побочного продукта. “Мы медленно, шаг за шагом, высвобождаем все электронные заряды из сахарного раствора, используя каскад ферментов”, — поясняет Чжан. Сахарную батарейку можно перезаряжать, просто добавляя патоку подобно тому, как в картридж принтера заливаются чернила.
Нет комментариев