Lebomló akkumulátor? Lehetséges!

2021-05-20 08:10:00
A megújuló energiák irányába történő folyamatos elmozdulásunk egyik ütközője a tárolás módjával kapcsolatos. A mai fémterhelésű lítium akkumulátorok jelenleg jól szolgálnak számunkra, de önmagukban hordozzák a fenntarthatóság kérdését is. Több intézmenyben jelenleg is kutatják az alternatív, környezetbarátabb vegyipari megoldásokat. A texasi A&M Egyetem egyik csapata egy érdekes lehetőségre hívja fel a figyelmet. Egy fémmentes akkumulátort mutattak be, amelyet savas oldatokba lehet helyezni, hogy aztán igény szerint bomlásnak induljon.

Az elektronikus eszközök és elektromos járművek iránt egyre nagyobb a kereslet, mely megnövekedett igényt jelent a lítium-ion akkumulátorok iránt is. Ezek nehézfémekre támaszkodnak, amelyek beszerzése nem olyan könnyű és sokszor konfliktusokkal jár. A kobaltot például etikai kérdések sújtják, az afrikai gyermekmunkát érintő bányászati gyakorlatok, valamint a környezetromlás és a vízszennyezés miatt. Ezenkívül az elemek élettartama végén, nehéz ezeket az anyagokat szétválasztani és visszanyerni. 

„A lítium-ion akkumulátorok nagy problémája jelenleg az, hogy nem hasznosítják őket újra olyan mértékben, mint amire a jövő villamosított közlekedési gazdaságához szükségünk lesz” 

– mondta Dr. Jodie Lutkenhaus, a tanulmány szerzője. 

Ezek a problémák arra késztették a Lutkenhaushoz hasonló kutatókat, hogy vizsgálják meg a fémmentes akkumulátor-architektúrákat. A texasi A&M Egyetem tudósai az aminosavak elektrokémiailag aktív láncait, az úgynevezett redox-aktív polipeptideket használták fel az akkumulátor két elektródájának felépítéséhez, amelyek az eszköz töltése és kisütése során oda-vissza adják az energiát. 

A tesztelés során az organikus akkumulátor bejelölt pár fontos négyzetet. Mindenekelőtt ezek az elektródák működés közben aktív anyagként töltötték be a szerepüket, végig stabilak maradtak. Ezután az összetevőket képesek voltak lebontani savas körülmények között, amelyek aminosavakat és más „jóindulatú” bomlástermékeket eredményeztek, ezáltal újra felhasználhatóvá váltak, vagy pedig ártalmatlanul oldódtak fel a környezetben.

A kutatók eredményesnek ítélték az első szakaszt a fenntartható akkumulátorok fejlesztéséhez. Egy újabb lépcső az okos felhasználás felé, amely a környezetünk megóvása érdekében ösztönzi a kutatókat a gondolkodásra és csökkenti a környezetünkre nehezedő nyomást. A tervek között szerepel a gépi tanulás felhasználása, hogy javítsák a termékek dizájnját is.