TechNews.bg
Водещи новиниЗелениНоваторскиНовини

Прототип на акумулаторна батерия работи с витамин B12

Подобни устройства са едновременно компактни, много леки и не зависят от проблематични суровини

(снимка: Университет в Кордоба)

Учени от Университета в Кордоба разработиха прототип на акумулаторна цинково-въздушна батерия, в която за първи път използват витамин B12 като катализатор, закрепен върху въглеродни нанотръбички. Откритието може да допринесе за създаване на по-евтини, безопасни и екологични батерии, които да предложат алтернатива на литиево-йонните технологии и да улеснят съхранението на енергия от възобновяеми източници.

Витамин B12 е от съществено значение за правилното функциониране на организма и се съдържа в храни от животински произход. Той се произвежда от определени бактерии, които, освен че се срещат в природата, се култивират и в промишлени условия за търговски цели – предимно за нуждите на хранително-вкусовата и фармацевтичната индустрия.

Витаминът е полезен при определени хранителни дефицити, а напоследък, заедно с други витамини от група B, придоби популярност и като средство срещу махмурлук, тъй като помага за намаляване на умората.

Към утвърдените приложения на B12 в медицината, хранителната индустрия и ветеринарната наука вече може да се добави още едно, доста необичайно: екип от Университета в Кордоба за първи път го използва като катализатор при създаването на акумулаторна батерия.

Прототипът е разработен от изследователи от групата по физикохимия (FQM-204) към Химическия институт за енергетика и околна среда (IQUEMA) на Университета в Кордоба. Става въпрос за цинково-въздушна батерия, в която е включен витамин B12 (известен още като кобаламин), закрепен върху едностенни въглеродни нанотръбички.

Тази конфигурация улеснява електрохимичната реакция, тъй като в ядрото на витамина се съдържа кобалт. За трети път екипът използва биомолекула като катализатор; преди това изследователите са работили върху батерии, създадени с помощта на хемоглобин и каталаза.

При избора на материал „разгледахме свойствата на вещества, срещащи се в природата, за да ги използваме в нови видове батерии“, обяснява Мануел Кано Луна – автор на изследването.

„Тъй като витамин B12 е силно водноразтворим, предизвикателството се състоеше в това да се намери начин той да бъде задържан вътре в батерия, която работи с водни електролити. Решението се състои в закрепването му към въглеродни нанотръби, което имитира „процеса, при който аминокиселините се свързват помежду си в протеините“, разказва ученият.

Разработката бележи поредната стъпка напред в търсенето на алтернативи на конвенционалните литиево-йонни батерии. Последните разчитат на суровини, чийто добив е свързан с икономически, социални и екологични предизвикателства.

В този контекст цинково-въздушните батерии представляват обещаваща алтернатива, благодарение на високата си енергийна плътност и използването на материали като цинк – който е широко достъпен и подлежи на рециклиране – както и самия кислород.

Освен това, тъй като не е необходимо целият реактивен материал да се съхранява вътре в батерията (кислородът се набавя от околната среда), тези батерии са по-леки. Следователно намират все по-широко приложение в малки устройства като например слуховите апарати. Използването на незапалими водни електролити ги прави и по-безопасни.

За да се улесни реакцията, преобразуваща химичната енергия в електрическа, е необходим ефективен катализатор. В случая с акумулаторните батерии този катализатор трябва да може да изпълнява функцията си и в двете посоки – както при зареждане, така и при разреждане.

Витамин B12 „отговаря на необходимите условия, за да бъде добър катализатор, тъй като по време на разреждане той катализира редукцията на кислорода до вода, а по време на зареждане подпомага отделянето на кислород“, обяснява изследователят Фернандес Ромеро.

Научният пробив е предпоставка за създаването на по-евтини и по-устойчиви системи за съхранение на енергия. Те биха могли да изиграят ключова роля в преодоляването на някои от предизвикателствата, свързани с енергийния преход – например чрез разработване на батерии, способни да съхраняват излишната енергия, генерирана от възобновяеми източници.

още от категорията

Заработи най-голямата батерия с втечнен въздух – в Китай

TechNews.bg

Изхвърлените батерии от тротинетки се оказват съкровище за енергетиката

TechNews.bg

Започна масовото производство на полутвърдотелни батерии

TechNews.bg

Нова батерия почти не губи енергия при минусови температури

TechNews.bg

Нова батерия на Tesla се зарежда за 10 минути

TechNews.bg

Пробивът е близо: Golden Bell батерии увеличават пробега на е-колите до 1500 км

TechNews.bg

Коментари