Dabar populiaru
Publikuota: 2018 spalio 9d. 13:31

Du zuikiai vienu šūviu: naujoviškos baterijos iš anglies dvideginio

Anglies dioksido emisijos virš anglimi kūrenamos elektrinės Anglijoje
Scanpix/AFP nuotr. / Anglies dioksido emisijos virš anglimi kūrenamos elektrinės Anglijoje

Tampa gana akivaizdu, jog klimatas šyla ir žmonija į atmosferą išmeta vis didesnius kiekius anglies dioksido. Tad mokslininkai ieško būdų, kaip iš atmosferos surinkti anglies dioksidą ir siūlomi įvairūs būdai ką su juo daryti: laidoti po žeme, įterpti į betoną, paversti į nanovamzdelius ar net anglies dioksidą panaudoti energijos gamybai.

Dabar Masačusetso technologijų instituto (MIT) mokslininkai rado dar vieną būdą, kaip pakartotinai panaudoti šį nepageidaujamą elementą – kurti ličio-anglies dioksido baterijas.

Atsižvelgiant į pakankamai platų CO₂ panaudojimo spektrą – ko jau vien vertos galimybės iš jo pasigaminti degalus ar panaudojus specialų mineralą tiesiog iš atmosferos surinkti šį teršalą – jis gali būti ganėtinai universalus.

Tačiau yra problema. Norint CO₂ paversti vienokia ir kitokia forma, dažnu atveju, reikia daug energijos. O energijos sąnaudos gali atsverti visą naudą, kurią gauname pašalinę CO₂ iš atmosferos.

Taigi MIT mokslininkai pabandė CO₂ panaudoti naujose baterijose. Kadangi CO₂ nėra itin aktyviai reaguojanti medžiaga, ankstesniuose ličio-anglies dioksido baterijų bandymuose reikėjo panaudoti metalų katalizatorius, tyrėjams reikėjo rasti būdą, kaip pagaminti anglies elektrodą.

Pirmiausiai anglies dioksidas yra preaktyvuojamas, įterpiant jį į amino tirpalą. Šis tirpalas yra sumaišomas su kitu skystu elektrolitu ir naudojamas baterijoje, kuriame yra anglies katodas ir ličio anodas.

„Mes pirmą kartą parodėme, kad šis metodas aktyvina anglies dioksidą ir leidžia lengviau valdyti elektrocheminius procesus. Šie du cheminiai produktai – vandeniniai aminai ir nevandeniniai baterijų elektrolitai – paprastai kartu nėra naudojami, tačiau mes nustatėme, kad jų derinys sukuria naujus ir įdomius elektrocheminių procesų modelius. Tai yra, padidina iškrovimo metu esančią įtampą ir užtikrina ilgalaikę anglies dioksido konversiją“, – teigia tyrimo autorius Betaras Gallantas.

Naujosios baterijos ne tik užtikrina tokį patį energijos lygį, kaip ir jau egzistuojančios ličio baterijos, bet ir energijos išlaisvinimo metu (baterijai išsikraunant) anglies dioksidą, kuris yra elektrolite, paverčia kieta mineraline karbonato forma. Palyginus su kitais metodais, tai yra daug efektyvesnis būdas CO₂ konvertuoti iš dujinės į kietą formą ir tokios formos CO₂ gali būti panaudotas kitiems tikslams, įskaitant anglies katodų gamybai būsimoms baterijoms.

Dabartinis MIT tyrimas kol kas yra tik pačios koncepcijos įrodymas, kad toks procesas apskritai yra įmanomas. Mokslininkai teigia, kad tikrai šiandien ar rytoj nereikėtų tikėtis naujųjų baterijų, nes reikės išspręsti kelias kitas problemas, tokias kaip pakartotinis baterijų įkrovimas – dabartinė baterija gali veikti tik apie 10 įkrovimo/iškrovimo ciklų. Akivaizdu, jog tai yra gerokai per mažai.

Tačiau tyrėjų komanda tikisi, kad ateityje naujoji sistema gali būti pilnai ištobulinta ir pritaikyta masiniam naudojimui, bet iki to dar teks nuveikti daug darbų.

Tyrimo rezultatai buvo paskelbti moksliniame žurnale „Joule“.

Technologijos.lt

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Vardai

Interviu

Praktiški patarimai

Skanumėlis
Gerumu dalintis gera

Video

01:09
02:13
02:24

Dabar tu gali

Maistas

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT