استفاده از پوسته خرچنگ برای ساخت باتری های مبتنی بر فلز روی

ببه گزارش کمیاب آنلاین، پژوهشگران با استفاده از ماده موجود در اسکلت خارجی سخت پوستان همچون خرچنگ و میگو، نوعی باتری مبتنی بر فلز روی طراحی کردند که تجزیه پذیر است و استفاده از دستگاه ها را پایدارتر می کند.

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری نیو اطلس (new atlas)، پژوهشگران نوعی باتری مبتنی بر فلز روی ساخته اند که به صورت ایمن تخریب و بازیافت می شود.
باتری های لیتیومی بزرگ امکان دارد در ذخیره سازی انرژی تجدیدپذیر در مقیاس شبکه نقش ایفا کنند؛ اما راه اندازی آنها امکان دارد بسیار گران باشد و خطر آتشسوزی را هم به همراه داشته باشد؛ همان گونه که در رابطه با باتری غول پیکر تسلا در استرالیای جنوبی شاهد این اتفاق بودیم. باتری های مبتنی بر روی، جایگزین مقرون به صرفه تر و بالقوه ایمن تری برای باتری های لیتیومی هستند؛ ضمن این که یک پژوهش جدید نشان داده است استفاده از پوسته های خرچنگ این نوع باتری را بسیار پایدارتر هم می کند.
هرچه دانش ما در رابطه با انرژی های تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی برای حمل و نقل افزایش خواهد یافت و از باتری های لیتیوم یونی بیشتر استفاده می نماییم، درخواست برای ذخیره انرژی افزایش خواهد یافت. استخراج لیتیوم گران و با هزینه های زیست محیطی همراه می باشد و باتری هایی لیتیومی چندان مناسب فرایند بازیافت نیستند.
لیانگ بینگ هو (Liangbing Hu)، سرپرست مرکز نوآوری مواد دانشگاه مریلند در آمریکا که به همراه تیمش پژوهشی درمورد باتری های مبتنی بر روی انجام داده است، می گوید: افزایش تولید و مصرف باتری ها، احتمال بروز مشکلات زیست محیطی را افزایش می دهد؛ بعنوان مثال صدها یا هزاران سال طول می کشد تا جداکننده های پلی پروپیلن و پلی کربنات که به صورت گسترده در باتری های لیتیوم یونی استفاده می شوند، تخریب شوند.
این تیم پژوهشی درحال بررسی جایگزین های ممکن برای باتری های لیتیوم یونی هستند و از نظر آنها باتری های مبتنی بر روی احتمالا گزینه ای ایمن تر و مقرون به صرفه تر برای محیط زیست هستند. به قول هو، روی در پوسته زمین بیشتر از لیتیوم وجود دارد. به صورت کلی، در صورتیکه باتری های روی، خوب طراحی شوند ارزان تر و ایمن تر هستند.
مانع بزرگ بر سر راه استفاده از باتری های مبتنی بر روی، عمر کوتاه آنها است. دانشمندان تاکید زیادی بر طراحی انواعی از این باتری دارند که قابلیت شارژ مجدد را داشته باشند. هو و تیمش چاره دیگری را مد نظر قرار داده اند که احتمال دارد مشکل شارژ مجدد باتری ها را برطرف و در عین حال دستگاه ها را بسیار پایدارتر کند.
یک باتری روی، یون هایی را می فرستد که بین آند و کاتد روی در محلول الکترولیت به عقب و جلو حرکت می کنند. محلول های الکترولیت معمولی در باتری های لیتیومی حاوی مواد شیمیایی اشتعال پذیر و خورنده هستند، اما پژوهشگران موفق شدند یک الکترولیت ژل جهت استفاده با آند روی طراحی نمایند که از ماده ای طبیعی به نام کیتوسان ساخته شده است.
بنا به اظهارات هو، کیتوسان یک محصول مشتق از کیتین است. کیتین از منابع زیادی به دست می آید؛ همچون از دیواره سلولی قارچ ها، اسکلت بیرونی سخت پوستان و ماهی مرکب. فراوان ترین منبع کیتوسان اسکلت خارجی سخت پوستان همچون خرچنگ، میگو و لابستر است که به سادگی از پسماند غذای دریایی به دست می آید.
این نوع باتری با محیط زیست سازگار است و میکروب ها حدود دوسوم آنرا تجزیه می کنند؛ در حالیکه الکترولیت کیتوسان احتمالا طی پنج ماه کاملاً تجزیه می شود و میتوان روی باقیمانده را بازیافت کرد.


منبع: kamyabonline.com

آخرین مطالب مرتبط