Baterie obecnie powszechnie wykorzystywane w większości urządzeń elektronicznych nie są zbyt przyjazne dla środowiska. Te produkuje się bowiem z metali, których wydobycie wyrządza wiele szkód, a ich recykling nadal jest kwestią problematyczna. Na szczęście, na horyzoncie pojawiają się dla nich kolejne potencjalne alternatywy. Kto wie, być może w końcu któraś z nich w końcu je zastąpi.
Najnowszą potencjalną alternatywę opracowali badacze ze szwedzkiego Uniwersytetu w Uppsali, w formie eksperymentalnej baterii protonowej, zbudowanej w pełni z komponentów organicznych. Ta jest przyjaźniejsza dla środowiska niż inne akumulatory, można naładować ją niebywale szybko, a na dodatek jest zdolna do pracy w towarzystwie bardzo niskich temperatur.
Uczeni z Uppsali stworzyli swoją baterię głównie z użyciem grupy organicznych związków chemicznych zwanych chinonami, ze względu na ich zdolność do pochłaniania i uwalniania jonów wodoru. Chinony są często wykorzystywane przez bakterie i rośliny w takich procesach jak fotosynteza oraz oddychanie komórkowe.
Elektrody nowej baterii wykonane są z polimerów pewnych chinonów, a dokładniej mówiąc – polimerów w formie ciała stałego. Te są zanurzone w kwaśnym wodnym roztworze, który pełni funkcję elektrolitu. Omawianą baterię określa się jako protonową, ponieważ w niej to protony są nośnikami ładunku w elektrolicie, przepływającymi między katodą a anodą.
Niestety, prototypowa bateria protonowa uczonych z Uniwersytetu w Uppsali nie nadawałaby się do zasilania samochodów, a nawet baterii. W swojej obecnej formie jest ona baterią wielkości guzika. Co więcej cechuje się pojemnością na poziomie 60 mAh – małą jak na inne akumulatory o podobnych rozmiarach. Dla porównania, baterie litowe CR2032, o średnicy 20 mm i grubości 3,2 mm, cechują się pojemnością wynoszącą około 220 mAh.
Poza wspomnianą wadą bateria protonowa z Uppsali ma pewne cenne zalety. Poza tym, że jest przyjazna dla środowiska, można powiedzieć, iż do naładowania jej od 0 do 100% wystarczy 100 sekund. Co więcej testy pokazały, że akumulator ten może przetrwać 500 cykli ładowania z zachowaniem większości swojej pojemności i jest bezpieczniejszy niż inne baterie, ponieważ nie eksploduje ani się nie zapal. Na dodatek jest w stanie działać w bardzo niskich temperaturach.
„Jestem pewny, że wiele ludzi zdaje sobie sprawę z tego, iż wydajność standardowych baterii w niskich temperaturach spada.”, powiedział Christian Strietzel, jeden z autorów pracy naukowej opisującej baterię protonową. „Pokazaliśmy, że organiczna bateria protonowa zachowuje swoje właściwości, takie jak pojemność, w temperaturach wynoszących nawet -24 stopnie Celsjusza.”
Źródło: Uniwersytet w Uppsali