Vybitá batéria z dreva

S vývojom technológií na výrobu lacnej elektriny založenej na solárnych paneloch, ako aj so zohľadnením významných investícií do veternej energie je potrebné nájsť pohodlnejší a technologicky inteligentnejší spôsob ukladania prijatej energie. Výsledky výskumu z Linkoping University vo Švédsku, publikované v Science, ukázali, že výroba biologického odpadového papiera môže pomôcť vytvoriť cenovo dostupný materiál šetrný k životnému prostrediu pre nový typ batériovej katódy.

Lacné organické solárne články na báze vodivých plastov dosiahli veľmi vysoký výkon a alternatívna energia, získaná týmto spôsobom v priemyselnom meradle, sa teraz stala oveľa lacnejšou, hospodárska súťaž je odôvodnená pokrokom.

Oxidy kovov sa tradične nabíjajú v batériách. Bežne používané materiály, ako napríklad kobalt, sú obmedzeným a drahým zdrojom, z tohto dôvodu sa vedci rozhodli hľadať obnoviteľný materiál, ktorého príjem nebude spojený s vysokými nákladmi na materiál.

Olle Inganas, profesor organickej a biomolekulárnej elektroniky z Linkoping University, popredný autor publikácie Science, poznamenáva, že príroda tento problém vyriešila už dávno.

Vedec sa inšpiroval fotosyntézou, pri ktorej sú elektróny nabité slnečnou energiou prenášané chinónmi - elektrochemicky aktívne molekuly založené na benzénových kruhoch pozostávajúcich zo šiestich atómov uhlíka. Inganas izoloval hnedú tekutinu zo surovín, ktoré sú bežným odpadom pri výrobe buničiny. Táto tekutina pozostáva hlavne z lignínu, biopolyméru, ktorý tvorí steny rastlinných buniek.

Na použitie chinónov ako nosičov náboja v batériách vyvinul Inganas spolu so svojim poľským kolegom Grzegorzom Milczarkom z Poznanskej polytechnickej univerzity v Poľsku najtenší film zo zmesi lignínu a pyrolu, ktoré sú súčasťou hnedej tekutiny. Katódou batérie sa stal film s hrúbkou pol mikrónu.

Cieľom výskumných pracovníkov je navrhnúť spôsob skladovania elektriny z obnoviteľných zdrojov, ktorý by si nevyžadoval výstavbu veľkých sietí.

Pretože v niektorých krajinách boli významné investície smerované do veternej energie a organické solárne panely dosiahli kriticky nízke náklady, vývoj nových ekologických a lacných batérií je veľmi dôležitý.

Po tom, čo skupina vedcov z UCLA oznámila dosiahnutie 10% účinnosti pri premene slnečného žiarenia, Olle Inganas, ktorý už mnoho rokov skúmal organické solárne články, sa rozhodol, že účinnosť takýchto batérií postačuje na začatie veľkovýroby.

Vedci sa teraz stretávajú s ďalším výskumom účinnejšieho ukladania energie založeného na obnoviteľných materiáloch. Lignin predstavuje asi 30% drevnej biomasy, takže zdroj je úplne obnoviteľný a nevyčerpateľný. Prvé kroky na vytvorenie plnej batérie založenej na drevnom odpade už boli podniknuté. V súčasnosti prebieha výskum zameraný na optimalizáciu batérie.