گروه صنعتی بهین انرژی در این مقاله شما را با یکی از اخرین دستاوردهای پژوهشی در حوزه انرژیهای تجدید پذیر آَشنا خواهد کرد.
باتری‌های روی-لیگنین نویدبخش ذخیره‌سازی ارزان هستند.
محققان سوئدی یک باتری «سازگار با محیط زیست» مبتنی بر شیمی روی-لیگنین توسعه داده‌اند که میتواند ذخیره‌سازی ارزان را برای کشورهایی که برق محدودی دارند، فراهم کند.
لیگنین -یک محصول زائد از صنعت کاغذ- و روی (Zn) -یک فلز فراوان در طبیعت- هم قابل بازیافت و هم ارزان هستند. در حالی که روی در حال حاضر به طور گسترده در باتری‌های یکبار مصرف استفاده می‌شود، استفاده از آن در باتری‌های قابل شارژ به دلیل مشکلات دوام با مشکل مواجه شده است، زیرا روی با آب در محلول‌های الکترولیت واکنش می‌دهد تا گاز هیدروژن و رشد دندریتی تولید کند.
برای غلبه بر این مشکل، محققان از یک الکترولیت نمکی آب در پلیمر (Water in polymer salt electrolyte: WiPSE) مبتنی بر پلی‌اکریلات پتاسیم استفاده کردند که روی را تثبیت می‌کند. تیم سوئدی، که شامل اعضایی از دانشگاه‌های لینشوپینگ، کارلستاد و چالمرز بود، نشان داد که یک باتری روی-لیگنین با WiPSE میتواند بیش از ۸۰۰۰ بار شارژ و دشارژ شود، در حالی که همچنان ۸۰ درصد از عملکرد خود را حفظ می‌کند. این کار در مجله Energy & Environmental Materials منتشر شده است.
ضیاءالدین خان، محقق آزمایشگاه الکترونیک آلی در دانشگاه لینشوپینگ، گفت: «باتری پایدار ما جایگزین امیدوارکننده‌ای را ارائه می‌دهد که در آن چگالی انرژی حیاتی نیست.»
اگرچه باتری‌های لیتیوم-یونی در صورت استفاده صحیح مفید هستند، اما بازیافت آنها میتواند چالش‌برانگیز باشد و در صورت استخراج عناصر خاص مانند کبالت، از نظر مسائل زیست‌محیطی و حقوق بشر مشکل‌ساز باشند.
«روی و لیگنین هر دو بسیار ارزان هستند و باتری به راحتی قابل بازیافت است. و اگر هزینه هر چرخه استفاده را محاسبه کنید، در مقایسه با باتری‌های لیتیوم-یونی، باتری بسیار ارزانی می‌شود.»
به گفته محققان، باتری روی-لیگنین چگالی انرژی معادل باتری‌های سرب-اسید دارد، اما بدون تکیه بر عناصر سمی. باتری‌هایی که تاکنون در آزمایشگاه توسعه یافته‌اند کوچک هستند، اما این تیم معتقد است که میتواند واحدهای بزرگتری تقریباً به اندازه باتری ماشین ایجاد کند که می‌توانند با انرژی خورشیدی جفت شوند و شارژ خود را تا یک هفته نگه دارند. با این حال، تولید انبوه نیاز به مشارکت شرکای تجاری دارد.
گروه صنعتی بهین انرژی با حمایت از پروژه های پژوهشی در حوزه انرژی خورشیدی و انرژیهای تجدیدپذیر، امادگی خود را برای همکاری با دانشگاهها و موسسات پژوهشی اعلام می دارد.
منبع:
https://www.theengineer.co.uk/content/news/zinc-lignin-batteries-show-promise-for-cheap-storage/
