Udržitelná baterie s biologicky odbouratelným elektrolytem vyrobeným z krunýřů krabů
Zvyšující se poptávka po obnovitelné energii a elektrických vozidlech vyvolává vysokou poptávku po bateriích. Baterie ovšem samy o sobě nejsou vždy udržitelné. Tým vědců z Marylandu proto přišel s možným řešením v podobě zinkové baterie s biologicky odbouratelným elektrolytem z neočekávaného zdroje – krunýřů krabů.
Jaká je situace?
V současnosti se vyrábí a spotřebovává obrovské množství baterií, což zvyšuje možnost ekologických problémů v budoucnu – například polypropylenovým a polykarbonátovým separátorům, které jsou široce používány v lithium-iontových bateriích, trvá stovky nebo tisíce let, než se rozloží. Vzhledem k tomu, že baterie používají elektrolyt k přemisťování iontů tam a zpět mezi kladně a záporně nabitými svorkami, nelze tuto součást baterií vypustit. Elektrolyt přitom může být kapalina, pasta nebo gel a mnoho baterií pro tuto funkci používá hořlavé nebo korozivní chemikálie.
Tajemství nové baterie
Nová baterie, která by mohla ukládat energii z velkých větrných a solárních zdrojů, využívá gelový elektrolyt vyrobený z biologického materiálu zvaného chitosan. Chitosan je derivátem chitinu, který má mnoho zdrojů, včetně buněčných stěn hub, exoskeletonů korýšů a olihní. Nejhojnějším zdrojem chitosanu jsou pak exoskelety korýšů, včetně krabů, krevet a humrů, které lze snadno získat z odpadu z mořských plodů.
Biologicky odbouratelný elektrolyt znamená, že asi dvě třetiny baterie by mohly být zlikvidovány mikroby – chitosanový elektrolyt během přibližně pěti měsíců. Tím zanechá pouze kovovou složku, v tomto případě zinek, kterou je možné recyklovat.
Zinek je v zemské kůře zastoupen více než lithium, obecně tak lze říct, že dobře vyvinuté zinkové baterie jsou levnější a bezpečnější. Nová zinková a chitosanová baterie má energetickou účinnost 99,7 % po tisíci cyklech baterie, což z ní činí validní možnost pro ukládání energie generované větrem a sluncem.
