Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Νέας Νότιας Ουαλίας (UNSW) πραγματοποίησαν μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία των μπαταριών χρησιμοποιώντας μια απροσδόκητη πηγή: τα οξέα τροφίμων, που συνήθως βρίσκονται στο κρασί και σε άλλα τρόφιμα. Η καινοτομία αυτή έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στη βιομηχανία μπαταριών, προσφέροντας μια πιο βιώσιμη, αποτελεσματική και προσιτή λύση.

Επί του παρόντος, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου κυριαρχούν στην αγορά ενέργειας, τροφοδοτώντας τα πάντα, από smartphones μέχρι ηλεκτρικά οχήματα. Ωστόσο, αυτές οι μπαταρίες έχουν ορισμένους, σημαντικούς περιορισμούς. Ένα κρίσιμο εξάρτημα, η άνοδος, κατασκευάζεται παραδοσιακά από γραφίτη. Η εξόρυξη και η επεξεργασία γραφίτη είναι περιβαλλοντικά επιβλαβείς λόγω της υψηλής κατανάλωσης ενέργειας, των σκληρών χημικών ουσιών και των σημαντικών υλικών αποβλήτων. Ο καθηγητής Neeraj Sharma, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας του UNSW, υπογραμμίζει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της συμβατικής παραγωγής γραφίτη για μπαταρίες. Τονίζει ότι περίπου το 60% του γραφίτη χάνεται κατά την επεξεργασία, η οποία απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες, ισχυρά οξέα και αφήνει σημαντικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα, σύμφωνα με το InterestingEngineering.

Η λύση του UNSW

Η πρωτοποριακή τεχνολογία του UNSW αντικαθιστά τον γραφίτη με ενώσεις που προέρχονται από άμεσα διαθέσιμα οξέα τροφίμων, όπως το τρυγικό οξύ (που βρίσκεται στο κρασί) και το μηλικό οξύ (που υπάρχει στα φρούτα). Η προσέγγιση αυτή όχι μόνο χρησιμοποιεί προϊόντα αποβλήτων αλλά προσφέρει επίσης μια πιο βιώσιμη και δυνητικά λιγότερο δαπανηρή εναλλακτική λύση.

Οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα πρωτότυπο κύτταρο μπαταρίας παρόμοιο σε μέγεθος με αυτά που χρησιμοποιούνται στα κινητά τηλέφωνα. Αυτό το πρωτότυπο αποδεικνύει τις δυνατότητες της τεχνολογίας, καθώς αποθηκεύει περισσότερη ενέργεια από τις παραδοσιακές μπαταρίες με βάση τον γραφίτη. Αυτό μεταφράζεται σε συσκευές που διατηρούν τη φόρτιση για μεγαλύτερη διάρκεια και απαιτούν λιγότερο συχνή φόρτιση.

Ο καθηγητής Sharma τονίζει τη σημασία της κατανόησης των χημικών αντιδράσεων μέσα στις μπαταρίες για το σχεδιασμό καλύτερων υλικών. Οραματίζεται ότι η βιομηχανία μπαταριών θα διαφοροποιήσει τα υλικά εισόδου της, ενώ παράλληλα θα αντιμετωπίσει τις περιβαλλοντικές ανησυχίες και τις ανησυχίες βιωσιμότητας με τη χρήση αποβλήτων τροφίμων μεγάλης κλίμακας. Η ομάδα του UNSW επεκτείνει ενεργά τη διαδικασία παραγωγής της, μεταβαίνοντας από μικρές μπαταρίες μεγέθους κέρματος σε μεγαλύτερες κυψέλες σακούλας κατάλληλες για την τροφοδοσία πιο απαιτητικών συσκευών. Διεξάγουν επίσης δοκιμές για να διασφαλίσουν ότι οι μπαταρίες διατηρούν την απόδοσή τους υπό επανειλημμένη χρήση και διαφορετικές θερμοκρασίες.

Οφέλη και περαιτέρω εφαρμογές

Η ανακάλυψη αυτή έχει τη δυνατότητα να καταστήσει τις μπαταρίες πιο βιώσιμες, αποδοτικές και προσιτές. Οι ερευνητές διερευνούν την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας σε μπαταρίες ιόντων νατρίου, μια άλλη πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Ο καθηγητής Sharma τονίζει επίσης τη σημασία της ανάπτυξης διαφορετικών τεχνολογιών μπαταριών για διαφορετικές εφαρμογές. Οραματίζεται ένα μέλλον όπου η ηλιακή ενέργεια και η ενέργεια των μπαταριών θα συγκλίνουν σε μια ενιαία συσκευή, υπογραμμίζοντας την ανάγκη για βιώσιμα υλικά και διαδικασίες.

Η έρευνα του UNSW σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην τεχνολογία των μπαταριών, αναδεικνύοντας τη δυνατότητα μετατροπής των αποβλήτων τροφίμων σε πολύτιμο πόρο για την τροφοδοσία του μέλλοντος.

Διαβάστε ακόμη