استفاده از دی‌اکسید کربن در شارژ باتری‌های نسل بعد

محققان و دانشمندان دانشگاه "پن استیت" در آمریکا موفق به ابداع روشی شده‌اند که از دی‌اکسید کربن سمی که دائما در حال وارد شدن به اتمسفر زمین است؛ انرژی تولید می‌کند. آن‌‌‌ها باتری سلولی مرطوبی تولید کرده‌اند که عمدتا از آب به‌عنوان راه حل مؤثر استفاده می‌کند و شامل CO2 یا هوای معمولی تجزیه شده می‌شود. از آنجایی‌که مایعات دارای غلظت‌های مختلفی از CO2 هستند؛ سطح اسیدی آن‌ها هم متقاوت است و همین عدم توازن باعث تولید الکتریسیته می‌شود.

مطلب پیشنهادی

باتری که توسط باکتری شارژ می‌شود

از حالا به‌بعد اسمارت‌فون‌های خود را با باکتری شارژ کنید

در باتری سلولی مرطوب؛ دو مایع مختلف به‌وسیله پوسته‌ای که اجازه ترکیب شدن آن‌ها را نمی‌دهد؛ از هم جدا می‌شوند. اما این پوسته اجازه می‌دهد تا یون‌ها جریان پیدا کنند. وقتی یون‌ها بین محلول CO2 متراکم‌تر و هوای معمولی تبادل می‌شوند؛ میزان ولتاژ در الکترودهای اکسید منگنز در هر کدام از مخزن‌ها تغییر می‌کند. این پدیده باعث حرکت الکترون‌ها بین دو الکترود متصل و در نتیجه تولید الکتریسیته می‌شود.

وقتی تراکم یون‌ها به حد نرمال رسید؛ می‌توان هر مخزن را با محلول دیگر پر کرد و با معکوس کردن جریان حرکت الکترون‌ها؛ مجددا باتری را شارژ کرد. دانشمندان این دانشگاه موفق شدند بیشتر از 50 بار این روند را با موفقیت تکمیل کنند و بعد از این تعداد بود که شاهد کاهش کارایی شدند.

با این‌که استفاده از CO2 در یک باتری سلولی مرطوب ایده جدیدی نیست؛ ولی متوسط چگالی قدرت در این مدل به‌طور متوسط 0.82W/m2 است؛ یعنی تقریبا 200 برابر بیشتر از هر چیزی که پیش از این ابداع شده است. سایر سیستم‌های سوخت سلولی که مبتنی بر CO2 هستند قادر به تولید چگالی بیشتر هستند؛ اما پیچیدگی آن‌ها نیز به نسبت بیشتر می‌شود. چون استفاده از دیگر سوخت‌های متراکم انرژی نیاز به دمای بسیار زیاد برای انجام واکنش‌ها دارد.

مطلب پیشنهادی

ابرخازن‌هایی که فعلا در حد ایده مفهومی هستند

باتری‌های جدید با چند ثانیه شارژ تا چندین روز دوام می‌آورند

علاوه بر این؛ باتری ساخته شده توسط دانشمندان پن‌استیت در دمای معمولی اتاق کار می‌کند و از مواد و فرآیند‌هایی استفاده می‌کند که قیمت زیادی ندارند. با این‌حال؛ تیم سازنده معتقدند باتری آن‌ها هنوز از نظر اقتصادی برای استفاده در مقیاس وسیع مناسب و مقرون به‌صرفه نیست. شاید رویای نزدیک‌تر؛ یک‌پارچه کردن این باتری‌ها با ایستگاه‌های برق سوخت‌های فسیلی باشد تا با گازهای CO2 که از آن‌ها منتشر می‌شود بتوان انرژی بیشتری تولید کرد. با این‌که کار بیشتری در جهت بهبود کارایی نیاز است؛ هر چیزی که بتواند میزان بدن بودن یک پدیده را کاهش دهد؛ در نوع خودش خوب و قابل تحسین است.