TEHNOLOGIJA I ZNANOST

Šećerne baterije pohranjuju 10 puta više energije od onih s litijem

Autor: Ljubica Šaran

Matrix World

U bliskoj budućnosti električni i elektronički uređaji poput mobitela ili mp3 playera bi mogli biti napajani električnom energijom uz pomoć običnog šećera. Da, dobro ste pročitali, šećer – odličan izvor energije čije se molekule jednostavno transportiraju i lako probavljaju u ljudskim tijelima su, zahvaljujući biokemijskoj tehnologiji, postale savršeno gorivo za najizdržljivije baterije.

Sonyjeva tehnologija

2007. godine japanski Sony je objavio kako je uspio napraviti prototip biobaterije koje pogone ugljikohidrati (šećeri).

sonijeva šećerna baterija

Nezgrapna Sonyjeva šećerna baterija.

Na žalost, ovaj elektronički div jednostavno nije želio nastaviti s eksperimentiranjem i minimalizacijom kako bi od relativno nezgrapnih vanjskih baterija koje napajaju malene elektroničke aparate napravio prihvatljiviji model koji će jednostavno zamijeniti običnu litijsku bateriju.

Najnovija tehnologija

Srećom po nas, entuzijastični znanstvenici su nastavili s istraživanjem novih tehnologija koje bi mogle pomoći u podizanju snage baterije i njene izdržljivosti. Najnovije znanstveno otkriće koje je osmislio tim Sveučilišta Virginia Tech, zadovoljava najveće standarde i potrebe visoke tehnologije.

Njihova baterija energiju generira iz glukoze uz pomoć jednostavne skupine enzima.

Baterije se normalno mogu puniti s otopinom maltodekstrinima (oligosaharidi i hidrolizati škroba), a jedini nusproizvod njihova djelovanja je električna energija i voda.

Jedinstvena šećerna baterija Virgina Techa.

Jedinstvena šećerna baterija Virgina Techa.

Voditelj istraživačkog tima Y. H. Percival Zhang je izvijestio kako će ove baterije biti dostupne na tržištu u naredne tri godine, te da će predstavljati radikalnu promjenu.

Dosadašnje biobaterije pogonjene šećerima su imale problema jer su pokušavale oponašati metabolizam živih organizama uz pomoć korištenja enzima, koje je jako teško održavati na određenom mjestu u bateriji kroz duži period vremena, točnije životni vijek baterije.

No Zhang i njegove kolege su uspjele stvoriti baterijske stanice s iznimno visokom stopom energetske pretvorbe, na žalost mi još uvijek nemamo sve podatke na koji način oni koriste enzime za stvaranje energije iz šećera, no sigurni smo da će tehničke specifikacije biti uskoro objavljene.

Shema šećerne baterije Virgina Techa.

Shema šećerne baterije Virgina Techa.

Najčudnije od svega je što znanstveni rad Virginia Techa tvrdi kako enzimi unutar baterije nisu imobilizirani, dok je prijašnjim znanstvenicima koji su se bavili ovom temom, ta pokretnost točnije šetanje enzima po bateriji stvaralo najveći problem u razvijanju efektivne i stabilne „šećerne baterije.“

Zhang je zapravo smislio tehnologiju u kojoj se enzimi slobodno mogu kretati po bateriji, a da baterija pri tom ne gubi na djelotvornosti.

Buduće baterije će izgledati ovako jednostavno.

Buduće baterije će izgledati ovako jednostavno.

Biobaterija iz Virginia Techa koristi 13 vrsta enzima i zrak, dakle riječ je o svojevrsnoj bateriji koja udiše zrak, pri tome proizvodi gotovo 24 elektrona od jedne jedine molekule šećera, što je jednako izlaznoj električnoj energiji od 0,8 mW po centimetru ili 6 mA po centimetru. Drugim riječima šećerna baterija je jakosti 596 Ampersati po kilogramu. Ova cifra je otprilike 10 puta veća od mogućnosti pohrane energije litijskih baterija koje danas koristimo u mobitelima i drugim modernim elektroničkim napravama.

U slučaju da ovaj projekt zaživi, mi bismo ubrzo mogli puniti naše baterije s 15% otopinom maltodekstrina, i ne samo da bi ove baterije bile potpuno sigurne, već bi bile i sasvim ekološki prihvatljive jer u njima ne bi bilo teških metala i kiselina koje koriste sadašnje baterije.

Ovakve eko baterije bi bile savršene za korištenje u aparatima koji pomažu u održavanju ljudskog života, poput pacemakera ili potkožnih aparata za distribuciju inzulina, no također bi se mogle koristiti za pogon senzora i kompjutera, njihova primjena je u stvari neograničena.

Studija Virginia techa pod nazivom „A high-energy-density sugar biobattery based on a syntetic entymatic pathway“ je objavljena u znanstvenom žurnalu Nature Communications.

Matrix World se zalaže za ekološkom i humanom pristupu tehnologiji i do sada smo objavili brojne tekstove koji se bave tom tematikom:

Sunčana utičnica – napunite baterije uz najnoviju tehnologiju

Nano drveće koristi solarnu energiju da vodu pretvara u hidrogensko gorivo!

Od algi do biogoriva za manje od sat vremena

Revolucionarni izum – kristalna kugla za prikupljanje solarne energije

Revolucionarnu rasvjetu napajaju mikroalge koje se hrane s CO2

Neka bude svjetlost – praktična ideja s dušom

Vanjski izvori:

Sugar-powered biobattery has 10 times the energy storage of lithium: Your smartphone might soon run on enzymes

A high-energy-density sugar biobattery based on a synthetic enzymatic pathway

SONY ‘BIO-BATTERY’ RUNS ENTIRELY ON SUGAR

Sony Develops “Bio Battery” Generating Electricity from Sugar – Achieves world’s highest power output for passive-type bio batteries

Sugar-powered batteries could be the future