باتری که دی اکسید کربن را به انرژی تبدیل می کند

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از پایگاه اینترنتی ساینس الرت، در جهان ما که به سرعت در حال گرم شدن است، کشف روشی برای جذب گازهای گلخانه ای از جو درحالی که نیازهای انرژی ما را برآورده سازد، می تواند کلیدی برای بقا روی زمین در قرن های آتی باشد.
اکنون گروهی از محققان دانشگاه پنسیلوانیا به ابداع یک باتری قابل شارژ که با استفاده از حلال های دی اکسید کربن و هوا انرژی تولید می کند، یک گام نزدیکتر شده اند.
دستاورد این محققان در قیاس با فناوری های موجود که مستلزم مواد گران قیمت کاتالیست و درجه حرارت های بسیار بالا برای تبدیل دی اکسید کربن به سوخت های مفید است، یک روش جایگزین و ساده تر برای جذب انرژی از انتشارات دی اکسید کربن محسوب می شود.
این روش که بر اساس نوعی باتری به نام 'جریان سلولی' کار می کند، در اصل کاملا ساده است.
باتری های جریانی معمولا از دو مخزن مایع تشکیل می شوند که توسط یک غشا که مانع مخلوط شدن آنها می شود ، جدا می شوند.
معمولا باتری های جریانی انرژی را در حلال های آبی در مخازن خارجی ذخیره می کنند - هر چه این مخازن بزرگتر باشد انرژی بیشتری ذخیره می شود.
اما در این ابداع اخیر ، در یک مخزن محلول بی کربنات سدیم و آب با هوا قرار دارد و مخزن دوم حاوی ترکیب آب و دی اکسید کربن خالص است.
با استفاده از روندی به نام sparging (فرایند تزریق بخار یا گاز به محلول)، گاز ناشی از هوای محیط در آب حل و به یکی از این دو مخزن اضافه می شود.
دی اکسید کربن زمانی که در این ترکیب حل می شود، به یون های هیدروژن با شارژ مثبت - یا پروتون های ساده و قدیمی - تقسیم می شود و بی کربنات pH این محلول را به 7.7 کاهش می دهد.
بیشتر مولکول ها نمی توانند از غشا عبور کنند اما یون ها می توانند آزادانه از یک محلول به محلول دیگر حرکت می کنند. در نتیجه الکترودهای اکسید منگنز در هر مخزن، تفاوت هایی را در ولتاژ تجربه می کنند که در نتیجه، یک جریان تولید می کند.
زمانی که شارژ این جریان سلولی به اتمام می رسد، می توان با تغییر جریان محلول هر کانال آن را دوباره شارژ کرد. آزمایش ها نشان داده اند که این شارژ را می توان بیش از 50 بار انجام داد.
به طور متوسط این جریان سلولی یک چگالی انرژی 0.82 W/m2 تولید می کند که حدود 200 برابر بیشتر از تلاش های قبلی است. موادی هم که محققان برای ساخت این باتری استفاده کردند، نسبتا ارزان قیمت تر است.
این تحقیق در نشریه Environmental Science & Technology Letters منتشر شده است.