Революционная батарея дает в 20 раз больше энергии и стоит в 2600 раз меньше аналогов

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории использовали глюкозу и рибофлавин (витамин B2) для создания проточной биотопливной ячейки, функционирующей аналогично человеческой клетке. Они заменили стандартные катализаторы из золота и платины на простой и полезный витамин B2, пишет newatlas.com.

Учитывая разницу в цене между килограммом порошка глюкозы (около 20 долларов США) и килограммом платины (около 52 000 долларов США), новый метод представляет собой недорогой и экологически безопасный подход, не требующий добычи полезных ископаемых или глобальной транспортной сети. Поэтому экономия средств очевидна, пишут авторы материала. Грубо говоря, стоимость устройства будет в 2600 раз ниже, если использовать не платину, а глюкозу.

Батарея, разработанная учеными, гораздо мощнее аналогичных предыдущих биотопливных ячеек на основе глюкозы. В щелочной среде и при работе с кислородным электродом новая проточная ячейка достигает пиковой плотности мощности 13 мВт/см². Фактически, при комнатной температуре и атмосферном давлении она в 20 раз превышает ранее зарегистрированное значение в аналогичных условиях. "Для мира, стремящегося перейти на возобновляемые источники энергии, любая батарея, предлагающая доступное и экологически чистое хранилище энергии, изготовленная из широко распространенных природных материалов, является значительным шагом вперед", — подчеркивают авторы.

Как работает новая биотопливная батарея

Клетки человека используют ферменты для снижения энергии активации в реакциях и, таким образом, увеличения их скорости. Витамин В2, выступая в роли медиатора, переносит электроны от электродов батареи к глюкозному электролиту, создавая электрохимический поток энергии из сахара. А поскольку природа легко создает запасы глюкозы в виде растений, нет необходимости в эксплуатации труда и разрушении окружающей среды для добычи и транспортировки металлов с другого конца планеты.

Вместо этого можно на любой ферме достать материалы для создания новых глюкозо-рибофлавиновых биотопливных батарей. Более того, поскольку они в 20 раз мощнее предыдущих версий (т.к. рибофлавин стабилен при базовом pH, необходимом для электролитов в глюкозных проточных элементах), эти элементы обладают большим потенциалом для энергоемкого промышленного использования.