Καλύτερες μπαταρίες με τη βοήθεια του αίματος

Οι μπαταρίες lithium-oxygen (Li-O2) αναδεικνύονται ως πιθανός διάδοχος των lithium-ion, που χρησιμοποιούνται πλέον παντού στη βιομηχανία, λόγω της δυνατότητάς τους να κρατούν μια φόρτιση για πάρα πολύ καιρό: Ηλεκτρονικές συσκευές θα μπορούσαν να αντέχουν για εβδομάδες χωρίς φόρτιση, ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα μπορούσαν να ταξιδέψουν τετραπλάσιες ή και πενταπλάσιες αποστάσεις από ό,τι με τις σημερινές τεχνολογίες κλπ. Ωστόσο, πριν γίνει αυτό, οι ερευνητές πρέπει να καταστήσουν τις μπαταρίες αυτές αρκετά αποδοτικές για το εμπόριο και να αποτρέψουν τη δημιουργία υπεροξειδίου του λιθίου, το οποίο καλύπτει την επιφάνεια των ηλεκτροδίων οξυγόνου των μπαταριών.

Ένα εμπόδιο σε αυτό είναι η εύρεση καταλύτη που προκαλεί διαδικασία κατά την οποία τα παράγωγα του οξειδίου του λιθίου αποσυντίθενται σε ιόντα λιθίου και αέριο οξυγόνο.Οι ερευνητές του εργαστηρίου του Αντρέ Τέιλορ, καθηγητή χημικής και περιβαλλοντικής μηχανικής, διαπίστωσαν ότι η αίμη αποτελεί καλό καταλύτη. Πρόκειται για ένα μόριο το οποίο αποτελεί το ένα από τα δύο συστατικά της αιμογλοβίνης, που μεταφέρει οξυγόνο στο αίμα των ζώων. Οι ερευνητές έδειξαν πως το μόριο της αίμης βελτιώνει τη λειτουργία της κυψέλης Li-O2 μειώνοντας την ενέργεια η οποία απαιτείται για τη βελτίωση των χρόνων που χρειάζονται στον κύκλο φόρτισης- αποφόρτισης.

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύτηκαν στις 19 Οκτωβρίου στο Nature Communications. Επικεφαλής συντάκτης είναι ο Ουόν Χι Ριου, πρώην μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Τέιλορ και πλέον βοηθός καθηγητής χημικής και βιολογικής μηχανικής σε πανεπιστήμιο της Νότιας Κορέας. Όπως εξήγησε, χρησιμοποιούμενο σε μια μπαταρία Li-O2, το μόριο μπορεί να αποσυντίθεται μέσα στους ηλεκτρολύτες της και να «χαμηλώνει το φράγμα» της ενέργειας που απαιτείται για να λάβει χώρα η ηλεκτροχημική αντίδραση. «Όταν αναπνέεις, το μόριο της αίμης απορροφά οξυγόνο από τον αέρα στα πνευμόνια και όταν εκπνέεις βγάζει έξω διοξείδιο του άνθρακα» λέει ο Τέιλορ. «Οπότε δένει καλά με το οξυγόνο, και το είδαμε αυτό ως τρόπο να βελτιώσουμε αυτές τις πολλά υποσχόμενες μπαταρίες».

Σημαντικό είναι επίσης το ότι η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει στη διαχείριση των αποβλήτων της βιομηχανίας ζωικών προϊόντων. «Στη βιομηχανία ζωικών προϊόντων, πρέπει να βρίσκουν τρόπους να ξεφορτώνονται το αίμα. Εδώ μπορούμε να παίρνουμε την αίμη από αυτά τα απόβλητα και να τη χρησιμοποιούμε για αποθήκευση ανανεώσιμης ενέργειας» σημειώνει ο Τέιλορ.