První biologicky rozložitelná baterie je na světě

Každým dnem se vyrobí nespočet elektrických přístrojů, které potřebují jako zdroj energie baterii. Tyto baterie mají negativní dopad na naše životní prostředí. Nyní však přišlo řešení, které může vše změnit, vědci z Empa vyrobili mini kondenzátor, který se v přírodě snadno rozloží. Skládá se z uhlíku, celulózy, glycerinu a kuchyňské soli.

Výroba unikátní rozložitelné baterie

Toto zařízení pro revoluci ve světě baterií funguje spolehlivě. Vyrábí se za pomoci běžně dostupné 3D tiskárny, která je v laboratorní budově Empa. Důležitou součástí je želatinový inkoust, který tiskárna dávkuje na povrch. Tato předmětná směs se skládá z celulózových nanovláken a celulózových nanokrystalitů plus uhlíku ve formě sazí, grafitu a aktivního uhlí. Ke zkapalnění této směsi se používá glycerin, voda a různé druhy alkoholu. Aby byla zajištěna dostatečná vodivost, používá se také špetka soli. Aby z této směsi mohl vzniknout funkční superkapacitor, je nutné, aby 3D tiskárna nanesla 4 vrstvy. Jedná se o pružný substrát, vodivou vrstvu, elektrodu a elektrolyt. Vzniklý minikondenzátor dokáže uchovávat elektřinu celé hodiny a napájet například digitální hodinky. Jeho životnost je velká, dokáže vydržet tisíce cyklů nabíjení a vybíjení. Je odolný proti mrazu, tlaku i nárazům. Je možné ho roky skladovat bez toho, aniž by byla narušena jeho funkčnost.

Baterie, které se v přírodě rozloží

Zatímco běžná baterie by se v přírodě nerozložila ani za desítky let, tuto baterii můžete klidně vyhodit na kompost a postupně se rozloží.

„Zní to docela jednoduše, ale vůbec to nebylo,“ říká Xavier Aeby z laboratoře společnosti Cellulose & Wood Materials společnosti Empa. Trvalo to delší sérii testů, dokud nebyly všechny parametry správné, dokud všechny komponenty spolehlivě proudily z tiskárny a kondenzátor fungoval. Aeby říká: „Jako vědci se nechceme jen tak vrtat, ale také chceme pochopit, co se děje uvnitř našich materiálů.“

Aeby spolupracuje se svým nadřízeným Gustavem Nyströmem, který již dlouho zkoumá funkční gely na bázi nanocelulózy.

„Projekt biologicky rozložitelného systému skladování elektřiny mi leží na srdci už dlouho,“ říká Nyström. „Požádali jsme o interní financování společnosti Empa pomocí našeho projektu Printed Paper Batteries a mohli jsme s tímto financováním zahájit naši činnost. Nyní jsme dosáhli prvního cíle.“

Nyström očekává, že by se rozložitelné baterie mohly stát v důsledku běžnou součástí internetu věcí a mohly by být napájeny elektromagnetickým polem. Takový projekt je pro celý svět velmi potřeba, každý den vyrábí velké množství baterií. Kdyby velká část všech výrobních baterií byla biologicky rozložitelná, zajisté bychom tím životním prostředím podporovali.

Zdroj a kredit: Empa