آجاک - acak آینده پژوهی

استفاده از پوسته خرچنگ برای ساخت باتری های مبتنی بر فلز روی

استفاده از پوسته خرچنگ برای ساخت باتری های مبتنی بر فلز روی

آجاک: پژوهشگران با بهره گیری از ماده موجود در اسکلت خارجی سخت پوستان همچون خرچنگ و میگو، نوعی باتری مبتنی بر فلز روی طراحی کردند که تجزیه پذیر است و استفاده از دستگاهها را پایدارتر می کند.


به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری نیو اطلس (new atlas)، پژوهشگران نوعی باتری مبتنی بر فلز روی ساخته اند که بطور ایمن تخریب و بازیافت می شود.
باتری های لیتیومی بزرگ ممکنست در ذخیره سازی انرژی تجدیدپذیر در مقیاس شبکه نقش ایفا کنند؛ اما راه اندازی آنها ممکنست بسیار گران باشد و خطر حریق را نیز به همراه داشته باشد؛ همانطور که درباره ی باتری غول پیکر تسلا در استرالیای جنوبی شاهد این اتفاق بودیم. باتری های مبتنی بر روی، جایگزین مقرون به صرفه تر و بالقوه ایمن تری برای باتری های لیتیومی هستند؛ ضمن این که یک پژوهش جدید نشان میدهد استفاده از پوسته های خرچنگ این نوع باتری را بسیار پایدارتر نیز می کند.
هرچه دانش ما درباره ی انرژی های تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی برای حمل و نقل بیشتر می شود و از باتری های لیتیوم یونی بیشتر استفاده می نماییم، درخواست برای ذخیره انرژی بیشتر می شود. استخراج لیتیوم گران و با هزینه های زیست محیطی هم راه است و باتری هایی لیتیومی چندان مناسب پروسه بازیافت نیستند.
لیانگ بینگ هو (Liangbing Hu)، سرپرست مرکز نوآوری مواد دانشگاه مریلند در آمریکا که به همراه تیمش پژوهشی درباب باتری های مبتنی بر روی انجام داده است، می گوید: افزایش تولید و مصرف باتری ها، احتمال بروز مشکلات زیست محیطی را افزایش می دهد؛ به عنوان مثال صدها یا هزاران سال طول می کشد تا جداکننده های پلی پروپیلن و پلی کربنات که به شکل گسترده در باتری های لیتیوم یونی استفاده می شوند، تخریب شوند.
این تیم پژوهشی درحال بررسی جایگزین های ممکن برای باتری های لیتیوم یونی هستند و از نظر آنها باتری های مبتنی بر روی احیانا گزینه ای ایمن تر و مقرون به صرفه تر برای محیط زیست هستند. بگفته هو، روی در پوسته زمین بیش از لیتیوم وجود دارد. بطور کلی، در صورتیکه باتری های روی، خوب طراحی شوند ارزان تر و ایمن تر هستند.
مانع بزرگ بر سر راه استفاده از باتری های مبتنی بر روی، عمر کوتاه آنها است. دانشمندان تاکید زیادی بر طراحی انواعی از این باتری دارند که قابلیت شارژ مجدد را داشته باشند. هو و تیمش راهکار دیگری را مد نظر قرار داده اند که احتمال دارد مشکل شارژ مجدد باتری ها را برطرف و در عین حال دستگاهها را بسیار پایدارتر کند.
یک باتری روی، یون هایی را می فرستد که بین آند و کاتد روی در محلول الکترولیت به عقب و جلو حرکت می کنند. محلول های الکترولیت معمولی در باتری های لیتیومی حاوی مواد شیمیایی اشتعال پذیر و خورنده هستند، اما پژوهشگران موفق شدند یک الکترولیت ژل جهت استفاده با آند روی طراحی نمایند که از ماده ای طبیعی به نام کیتوسان تولید شده است.
بنا به اظهارات هو، کیتوسان یک محصول مشتق از کیتین است. کیتین از منابع زیادی به دست می آید؛ همچون از دیواره سلولی قارچ ها، اسکلت بیرونی سخت پوستان و ماهی مرکب. فراوان ترین منبع کیتوسان اسکلت خارجی سخت پوستان همچون خرچنگ، میگو و لابستر است که به آسانی از پسماند غذای دریایی به دست می آید.
این نوع باتری با محیط زیست سازگار است و میکروب ها حدود دوسوم آنرا تجزیه می کنند؛ در صورتیکه الکترولیت کیتوسان احیانا طی پنج ماه کاملاً تجزیه می شود و می توان روی باقیمانده را بازیافت کرد.


منبع:

1401/06/12
10:28:39
0.0 /5
203
این مطلب آجاک را پسندیدید؟
(0)
(0)

تازه ترینهای مرتبط
نظرات بینندگان در این باره
لطفا شما هم نظر دهید
= ۲ بعلاوه ۲
آجاک : آینده پژوهی