Wir alle lieben batteriebetriebene Geräte, aber tragbare Netzteile haben verheerende Auswirkungen auf die Umwelt. Glücklicherweise werden in naher Zukunft voraussichtlich Batterien eines neuen, "grünen" Typs erscheinen. Giftige Bestandteile werden durch weniger schädliche Stoffe ersetzt - zum Beispiel Blätter und Zucker. Andere Innovationen wenden sich der Natur zu, um Batterien haltbarer, effizienter und weniger umweltschädlich zu machen, wenn sie am Ende ihrer Lebensdauer recycelt werden. Zum Beispiel eine goldene Nanodrahtbatterie - sie wurde versehentlich hergestellt, kann aber Lithium-Ionen-Batterien überflüssig machen. Am Ende seiner Lebensdauer löst sich diese Einwegbatterie in Wasser auf, sodass die Komponenten leicht wiederverwendet werden können.
Grüne Batterie mit Blättern
Eine Gruppe von Forschern an der University of Maryland machte sich auf die Suche nach einem kostengünstigen Material für die Batterieanode. Das perfekte Material wurde auf dem Universitätsgelände gefunden. Es stellte sich heraus, dass Eichenblätter auf 1000 Grad Celsius erhitzt werden können, wodurch Kohlenstoffstrukturen zerstört und die natürlichen Poren des Blattes mit Elektrolyt gesättigt werden. Das Ergebnis ist eine pflanzliche Anode, die sich ähnlich wie herkömmliche Batteriekomponenten verhält. Die Forschung mit anderen natürlichen Materialien wie Torfmoos, Bananenschalen und Melonenschalen wird fortgesetzt, um eine natürliche Batterie der Zukunft zu schaffen.
Sofortige Graphenbatterie
Wissenschaftler versuchen, Batterien mit einer längeren Lebensdauer herzustellen. Die Universität von Swinburne in Australien hat einen Akku auf Graphenbasis entwickelt, der hohe Laderaten bei nahezu unbegrenzter Lebensdauer aufweist. In der Superkondensatorbatterie wird Lithium durch Graphen ersetzt, während alle Nachteile von Lithium beseitigt und die negativen Auswirkungen der Batterieproduktion auf die Umwelt verringert werden. Ein Graphen-Superkondensator ist in wenigen Sekunden vollständig aufgeladen, hält mehr Ladezyklen aus und ist billiger herzustellen als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.
Werbevideo:
Süß und billig: eine Batterie auf Zuckerbasis
Das Virginia Institute of Technology hat eine Batterie auf Zuckerbasis entwickelt, die länger hält als frühere Zuckergeräte. Maltodextrin, ein Polysaccharid, das durch partielle Hydrolyse von Stärke erhalten wird, wird von natürlichem Zucker getrennt und als Brennstoff verwendet. In Kombination mit Luft emittiert die Batterie Elektronen aus der Zuckerlösung und erzeugt Strom. Zucker ist billig und erschwinglich, was bedeutet, dass die "Zucker" -Batterie so sein wird. Darüber hinaus ist der Akku biologisch abbaubar.
Die ewige "goldene" Batterie
Die unerwartete Entdeckung an der University of California in Irvine könnte ein technologischer Durchbruch sein, der Lithium-Ionen-Batterien weit hinter sich lässt. Die Gruppe hat eine Nanodrahtbatterie aus Gold und einigen der neuesten Materialien entwickelt, die im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien Hunderttausende von Ladezyklen ermöglicht, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Die Batterie besteht aus isolierten Nanodrahtelektroden mit einem dünnen Goldkern, der mit Mangandioxid und einem Gelelektrolyten wie Plexiglas ummantelt ist. Obwohl das ursprüngliche Ziel darin bestand, neue Wege zu finden, um die Kapazität der Batterie zu erhöhen, war das Ergebnis eine Möglichkeit, Batterien mit praktisch unbegrenzter Lebensdauer herzustellen.
Batterie löst sich in Wasser
Nicht jeder benötigt eine selbstzerstörende Batterie, aber für einige Anwendungen wäre ein solches Gerät sehr nützlich - zum Beispiel in Fällen, in denen gebrauchte Einwegbatterien in die Umwelt gelangen und diese verschmutzen. Eine solche Batterie wurde an der Iowa State University entwickelt und zerstört sich selbst, wenn sie Licht, Hitze oder Flüssigkeit ausgesetzt wird. Diese Fähigkeit eignet sich für militärische Anwendungen und andere "temporäre" Geräte, die für eine begrenzte Zeit Strom benötigen. Einige medizinische Geräte und Umgebungssensoren fallen in diese Kategorie. Die gebrauchte Batterie löst sich in Wasser auf, ohne die Umwelt langfristig zu belasten.
Essbare Salzwasserbatterie
Es ist möglicherweise kaum notwendig, die Batterie zu essen, aber Sie können immer noch Teile dieser Batterie kauen, wenn Sie es plötzlich brauchen. Um zu demonstrieren, wie umweltfreundlich ihre Batterie ist, aß Jay Whitacre von Aquion Energy Teile einer Salzwasserbatterie und konnte sogar darüber sprechen. Diese Batterie besteht hauptsächlich aus natürlichen Materialien wie Erde, Baumwolle, Kohlenstoff und Salzlösung als Elektrolyt. Es ist unwahrscheinlich, dass die Batterie zu einem begehrenswerten Lebensmittel wird, aber sie zeigt eine Umweltfreundlichkeit, die für Energiespeicher selten ist.
Diese Batterie ist für großtechnische Anwendungen vorgesehen, z. B. als Backup-Laufwerk für zu Hause oder das Büro, das mit erneuerbarer Energie betrieben wird - Wind oder Sonne. Es kann auch in Zeiten reduzierten Verbrauchs aus dem Stromnetz aufgeladen werden, um die Ladung bei Spitzenlasten zu verbrauchen, wenn der Strompreis steigt.
Vadim Tarabarko
