Cukrové batérie nám "osladia" život

Rôzne exotické technológie pre primárne, sekundárne aj palivové články sa v populárno-vedeckých aj odborných médiách objavujú pravidelne a to pomerne často. Ľudia radi čítajú tento typ dobrých zvestí, hoci mnohých už určite unavuje tá znôška falošného optimizmu. Ale neobviňujme vedcov. Vysoká frekvencia tlačových správ je len obrazom intenzívneho výskumu, ktorému sa vo svete venuje veľké množstvo inštitúcií. Výkonnejšie a lacnejšie batérie by sme totiž potrebovali naozaj ako soľ. Alebo ako cukor?

Vedci z americkej univerzity Virginia Polytechnic Institute and State University (skrátene Virginia Tech) prezentovali výsledky výskumu batérie, ktorá čerpá energiu z cukru a to veľmi úspešne.

VT1

Šéf výskumného týmu Prof. Y.H. Percival Zhang (vpravo) a Zhiguang Zhu s prototypom „sladkej“ batérie. Foto: Virginia Tech

Z exaktného hľadiska ide vlastne o palivový článok, pretože polysacharid maltodextrín sa pri chemickej reakcii za pomoci trinástich enzýmov spotrebováva. Uvoľňuje sa pritom elektrická energia a voda ako vedľajší produkt. Celý proces je údajne úplne bezpečný, netoxický a priateľský k životnému prostrediu. Nielen cukor ako palivo, ale aj produkty horenia v palivovom článku, pomocné látky a celé batérie sú biologicky odbúrateľné. To sa nedá povedať o iných palivových článkoch, ani o akumulátoroch, alebo galvanických článkoch. Palivový článok s maltodextrínom navyše dosahuje mimoriadne vysokú, až dvojnásobnú (gravimetrickú) energetickú hustotu oproti lítium-iónovým batériám. Predstavuje to 298 Wh/kg, kým Li-ion batérie dosahujú bežne okolo 150 Wh/kg.

Tip: Rozhýbu nás baktérie? Možno i vo vesmíre!

Myšlienka využiť chemické reakcie na báze cukru v batériách ale nie je nová. V roku 2007 napríklad výskum takýchto batérií prezentovali na Americkom chemickom kongrese výskumníci zo St. Louis University v Missouri.

Maltodextrínová batéria

Schéma chemického procesu štiepenia maltodextrínu, pri ktorom sa z jednej molekuly cukru uvoľní až 24 elektrónov. Odpadom je voda a kyslík. Obr.: Royal Society of Chemistry

Šéf výskumného týmu na Virginia Tech Prof. Y.H. Percival Zhang predpokladá, že nové batérie bude možné po vybití užívateľsky plniť cukrom (a zrejme bude potrebné dodávať aj enzýmy) podobne, ako si dnes niektorí používatelia atramentových tlačiarní plnia kartuše po vyčerpaní atramentu. Zhang dúfa, že komerčné batérie spaľujúce cukry by mohli byť k dispozícii do troch rokov a niektoré médiá už špekulujú s ich nasadením v elektromobiloch. Ale nepredbiehajme.

Komentáre k článku