Houtafvalbatterij

Met de ontwikkeling van technologieën voor de productie van goedkope elektriciteit op basis van zonnepanelen, en rekening houdend met aanzienlijke investeringen in windenergie, is er behoefte aan een gemakkelijkere en technologisch intelligente manier om de ontvangen energie op te slaan. Onderzoeksresultaten van de Linkoping University in Zweden, gepubliceerd in Science, hebben aangetoond dat de productie van biologisch oud papier kan helpen bij het creëren van betaalbaar, milieuvriendelijk materiaal voor een nieuw type batterij-kathode.

Goedkoop geleidende op kunststof gebaseerde organische zonnecellen hebben zeer hoge prestaties bereikt, en alternatieve energie, verkregen op deze manier op industriële schaal, is nu veel goedkoper geworden, er is concurrentie gerechtvaardigd door vooruitgang.

Traditioneel dragen metaaloxiden lading in batterijen. Veelgebruikte materialen, zoals bijvoorbeeld kobalt, zijn een beperkte en dure hulpbron. Daarom hebben wetenschappers besloten op zoek te gaan naar hernieuwbaar materiaal, waarvan de ontvangst niet gepaard gaat met grote materiaalkosten.

Olle Inganas, een professor in organische en biomoleculaire elektronica, van Linkoping University, een toonaangevende auteur van de publicatie in Science, merkt op dat de natuur dit probleem al lang geleden heeft opgelost.

De wetenschapper werd geïnspireerd door het proces van fotosynthese, waarbij elektronen die worden geladen door zonne-energie worden getransporteerd door chinonen - elektrochemisch actieve moleculen op basis van benzeenringen bestaande uit zes koolstofatomen. Inganas isoleerde bruine vloeistof uit grondstoffen, wat een veel voorkomend afval is bij de productie van pulp. Deze vloeistof bestaat voornamelijk uit lignine, een biopolymeer dat de wanden van plantencellen vormt.

Om quinones als ladingdragers in batterijen te gebruiken, ontwikkelde Inganas samen met zijn Poolse collega Grzegorz Milczarek van de Poznan Polytechnic University in Polen de dunste film van een mengsel van lignine en pyrrool, die deel uitmaken van een bruine vloeistof. Een film van een halve micron dik werd de kathode van de batterij.

Het doel van de onderzoekers is om een ​​manier voor te stellen om elektriciteit uit hernieuwbare bronnen op te slaan waarvoor geen grote netwerken nodig zijn.

Aangezien in sommige landen aanzienlijke investeringen zijn gericht op windenergie en organische zonnepanelen kritieke lage kosten hebben bereikt, is de ontwikkeling van nieuwe milieuvriendelijke en goedkope batterijen erg belangrijk.

Nadat een groep onderzoekers van UCLA meldde dat ze 10% efficiëntie hadden bereikt bij het omzetten van zonlichtenergie, besloot Olle Inganas, die jarenlang organische zonnecellen had onderzocht, dat de efficiëntie van dergelijke batterijen voldoende was om grootschalige productie te starten.

Nu worden wetenschappers geconfronteerd met verder onderzoek naar efficiëntere energieopslag op basis van hernieuwbare materialen. Lignine is goed voor ongeveer 30% van houtachtige biomassa, dus de bron is volledig hernieuwbaar en onuitputtelijk. De eerste stappen om een ​​volledige batterij te maken op basis van houtafval zijn al genomen. En op dit moment is onderzoek aan de gang om de batterij te optimaliseren.

Comments

[#1]

Bedankt voor de info!