Rákpáncél segítségével készítettek környezetbarát akkumulátort

Rákpáncélból származó kitozánt tartalmaz a környezetbarát akkumulátor

Az EU-SOLAR nem ígéretet árul, hanem napelemet. Kérjen ingyenes ajánlatot!

Rákpáncélból és cinkből állítottak elő egy, akár ezerszer is újratölthető akkumulátort a Marylandi Egyetemen. A szerkezet azután sem károsítja a környezetet, hogy tönkrement, hiszen minden része biológiailag lebomló vagy újrahasznosítható.

Az energiatárolást manapság elsősorban lítiumion-akkumulátorok segítségével oldják meg, de a korlátozott mennyiségben elérhető nyersanyag bányászata környezetkárosítással járhat. Éppen ezért sokan dolgoznak azon, hogy valamilyen alternatív energiatárolási technológiát találjanak. A Marylandi Egyetem munkatársa Liangbing Hu például rákpáncélból és cinkből alkotott meg egy környezetbarát, biológiailag lebomló akkumulátort.

- A cinket tartalmazó akkumulátorok azért szolgálhatnak jó alternatívaként a lítiummal szemben, mert a cink nagy mennyiségben megtalálható a természetben - magyarázta a kutatást vezető Hu. - Az elemekben ma is gyakran használják, ezek azonban nem tölthetők újra, legalábbis nem sokszor. Ennek az az oka, hogy az elemekben lévő, az ionok vándorlását biztosító víz korrodálja a cinket, ami csökkenti a hatékonyságot.

Előállítása olcsó és környezetbarát

A fent részletezett jelenséget kell tehát elkerülni, amihez Hu a rákpáncélból kivont kitozánt használt. A kitozán remek vízmegkötő tulajdonsággal rendelkezik, vagyis az akkumulátorban kevesebb lesz a szabad vízmolekula, ami korrodálni tudná a cinket. Emellett a páncélból kivont anyag biológiailag lebomló, a természetben gyakori, vagyis használata környezetbarát és olcsó. Hu példaként kifejtette, hogy egy pénzérme méretű elem előállításához mindössze 20 mikrogramm kitozán szükséges, ami nagyjából 0.00017 amerikai centbe kerül.

Hu és csapata az akkumulátor megalkotásához először egy rugalmas, átlátszó membránt készített kitozánból és cinkből, majd ezt ráhelyezték a cinket tartalmazó anódra. A katód a poli(benzokinonil-szulfid) vagy PBQS néven ismert szerves vegyület volt. A tesztek során azt tapasztalták, hogy a membrán gyorsan és nagy mennyiségben engedi át az ionokat anélkül, hogy a cink korrodálódna.

A teljesítményt tekintve a szerkezet 400 órán keresztül 50 mA/cm2 áramsűrűséggel működött, ezer töltési cikluson keresztül - ez egy kisebb lítiumion-akkumulátor teljesítményéhez hasonlítható. Akkor sem kell aggódni, ha tönkremegy az elem, hiszen a benne lévő kitozán pár éven belül biológiailag lebomlik, a cink pedig újrahasznosítható.

 

(Forrás: newscientist.com)