تعتبر السيارات الكهربائية من المواضيع الساخنة في الوقت الحالي، ولكن الزيادة في شعبيتها تؤدي إلى زيادة الطلب على البطاريات، وهذا بدوره يخلق مشاكل مع القضايا البيئية المرتبطة بمصادر الطاقة هذه، ولكن قد يكون هناك إجابة - السلطعون المتواضع.
في بحث نُشر في مجلة Matter، تمكن العلماء من إنشاء بطارية زنك تحتوي على إلكتروليت قابل للتحلل مصنوع من قشور السلطعون.
وأوضح المؤلف الرئيسي ليانغ بينغ هو، مدير مركز ابتكار المواد بجامعة ميريلاند: "يتم إنتاج واستهلاك كميات كبيرة من البطاريات، مما يزيد من احتمال حدوث مشاكل بيئية.
"على سبيل المثال، تستغرق فواصل البولي بروبيلين والبولي كربونات، والتي تستخدم على نطاق واسع في بطاريات الليثيوم أيون، مئات أو آلاف السنين لتتحلل وتزيد من العبء البيئي."
تستخدم البطاريات إلكتروليتًا لنقل الأيونات ذهابًا وإيابًا بين أطراف الشحنة الموجبة والسالبة، ويمكن أن تكون سائلة أو معجونًا أو هلامًا. تستخدم العديد من البطاريات مواد كيميائية قابلة للاشتعال أو مسببة للتآكل لهذه الوظيفة، لكن هذه البطارية الجديدة، التي يمكنها تخزين الطاقة من مصادر الرياح والطاقة الشمسية واسعة النطاق، تستخدم إلكتروليت هلامي مصنوع من الشيتوزان.
وقال هو: "الكيتوزان هو منتج مشتق من الكيتين. يحتوي الكيتين على الكثير من المصادر، بما في ذلك جدران خلايا الفطريات، والهياكل الخارجية للقشريات، وأقلام الحبار.
"المصدر الأكثر وفرة للشيتوزان هو الهياكل الخارجية للقشريات، بما في ذلك سرطان البحر والروبيان وجراد البحر، والتي يمكن الحصول عليها بسهولة من نفايات المأكولات البحرية. في الواقع، يمكنك العثور عليه على طاولتك.
الميزة الرئيسية لهذا الإلكتروليت القابل للتحلل بيولوجيًا تعني أن حوالي ثلثي البطارية يمكن أن تتحلل بواسطة الميكروبات في غضون أشهر، تاركة وراءها المكون المعدني - في هذه الحالة الزنك، بدلاً من الرصاص أو الليثيوم - الذي يمكن إعادة تدويره.
وتابع هو: "يتوفر الزنك في القشرة الأرضية أكثر من الليثيوم. وبشكل عام، تعتبر بطاريات الزنك المطورة جيدًا أرخص وأكثر أمانًا.
تتمتع بطارية الزنك والشيتوزان بكفاءة طاقة تصل إلى 99.7% بعد 1,000 دورة بطارية، مما يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق لتخزين الطاقة المولدة بواسطة الرياح والطاقة الشمسية لنقلها إلى شبكات الطاقة.
الصورة المرفقة الائتمان: ليانغ بينغ هو
