Všetci máme radi gadgety napájané z batérie, ale prenosné zdroje energie majú zničujúci vplyv na životné prostredie. Našťastie sa očakáva, že v blízkej budúcnosti sa objavia nové, „zelené“batérie. Toxické zložky v nich sú nahradené menej škodlivými materiálmi - napríklad listami a cukrom. Ďalšie inovácie sú príťažlivé pre prírodu, aby sa batérie po ukončení životnosti stali odolnejšie, účinnejšie a menej škodlivé pre životné prostredie. Napríklad zlatá batéria typu nanowire - bola vytvorená náhodou, ale lítium-iónové batérie môžu byť zastarané. Na konci svojej životnosti sa táto jednorazová batéria rozpustí vo vode, čo uľahčuje opätovné použitie jej súčastí.
Zelená batéria s listami
Skupina vedcov z University of Maryland sa rozhodla nájsť lacný materiál pre anódovú batériu. Dokonalý materiál sa našiel na univerzitnom kampuse. Ukázalo sa, že dubové listy sa môžu zahriať až na 1000 stupňov Celzia, čím sa ničia uhlíkové štruktúry a potom sa prírodné póry listu namáčajú elektrolytom. Výsledkom je rastlinná anóda, ktorá pôsobí podobne ako tradičné súčasti batérií. Výskum pokračuje s ďalšími prírodnými materiálmi, ako je rašelina, banánové šupky a melóny, v nádeji, že sa vytvorí prírodná batéria budúcnosti.
Okamžitá grafénová batéria
Vedci sa snažia vytvárať batérie s dlhšou životnosťou. University of Swinburne v Austrálii vytvorila batériu založenú na graféne, ktorá preukazuje vysokú mieru nabíjania pri takmer neobmedzenej životnosti. V superkondenzátorovej batérii je lítium nahradené grafénom, pričom sa odstraňujú všetky nevýhody lítia a znižuje sa negatívny vplyv výroby batérií na životné prostredie. Grafenový superkondenzátor je úplne nabitý v priebehu niekoľkých sekúnd, vydrží viac cyklov nabíjania a výroba je lacnejšia ako tradičné lítium-iónové batérie.
Propagačné video:
Sladké a lacné: batéria na báze cukru
Technologický inštitút vo Virgínii vytvoril batériu na báze cukru, ktorá vydrží dlhšie ako predchádzajúce zariadenia na výrobu cukru. Maltodextrín, polysacharid získaný čiastočnou hydrolýzou škrobu, sa oddelí od prírodného cukru a používa sa ako palivo. V kombinácii so vzduchom batéria emituje elektróny z roztoku cukru a generuje elektrinu. Cukor je lacný a cenovo dostupný, čo znamená, že „cukrová“batéria bude taká. Batéria je navyše biologicky odbúrateľná.
Večná „zlatá“batéria
Neočakávaný objav Irvine na kalifornskej univerzite by mohol byť technologickým prielomom, ktorý zanecháva lítium-iónové batérie pozadu. Skupina vytvorila nanovláknovú batériu používajúcu zlato a niektoré z najnovších materiálov, pričom umožňuje stovky tisíc cyklov nabíjania bez zníženia výkonu - na rozdiel od lítium-iónových batérií. Batéria pozostáva z izolovaných elektród z nanovlákien s tenkým zlatým jadrom, obalených oxidom manganičitým a gélovým elektrolytom, ako je plexisklo. Hoci pôvodným cieľom bolo nájsť nové spôsoby zvýšenia kapacity batérie, výsledkom bol spôsob, ako vytvoriť batérie s prakticky neobmedzenou životnosťou.
Batéria sa rozpúšťa vo vode
Nie každý potrebuje samodičnú batériu, ale pre niektoré aplikácie by bolo také zariadenie veľmi užitočné - napríklad v prípadoch, keď použité jednorazové batérie vstúpia do životného prostredia a znečistia ich. Takáto batéria bola vytvorená na Iowskej štátnej univerzite a pri vystavení svetlu, teplu alebo tekutine sa sama deštruuje. Táto schopnosť je vhodná pre vojenské aplikácie a iné „dočasné“zariadenia, ktoré vyžadujú energiu na obmedzený čas. Niektoré zdravotnícke pomôcky a senzory prostredia spadajú do tejto kategórie. Použitá batéria sa rozpúšťa vo vode bez dlhodobého dopadu na životné prostredie.
Jedlá slaná voda
Sotva môže byť potrebné jesť batériu, ale aj napriek tomu môžete časti tejto batérie žuť. V snahe demonštrovať, aká ekologická je ich batéria, Jay Whitacre spoločnosti Aquion Energy zjedol časti batérie so slanou vodou a dokonca o tom mohol hovoriť. Táto batéria je zložená hlavne z prírodných materiálov ako je pôda, bavlna, uhlík a soľ ako elektrolyt. Je nepravdepodobné, že sa z batérie stane žiaduce jedlo, ale preukazuje šetrnosť k životnému prostrediu zriedkavo pre zariadenia na uchovávanie energie.
Táto batéria je určená pre rozsiahle aplikácie, ako napríklad záložný disk do domácnosti alebo kancelárie, napájaný z obnoviteľných zdrojov energie - veterná alebo solárna. Môže sa tiež nabíjať z energetického systému počas období zníženej spotreby, aby sa spotrebovala cena pri špičkových zaťaženiach, keď cena elektriny stúpa.
Vadim Tarabarko