محلول درخشانی که منبع انرژی آینده‌ است

بالا رفتن سطح آب دریاها و افزایش میزان دی‌اکسید کربن در اتمسفر زمین، یافتن منابع کارآمد انرژی تجدید‌پذیر را به امری ضروری‌تر از همیشه تبدیل کرده‌است.

کد خبر: ۱۳۴۳۸۱

تاریخ: ۰۲ آذر ۱۳۹۵ - ۰۸:۴۳

به گزارش ایران اکونومیست؛ اگرچه منابعي مانند انرژي خورشيدي و باد تاكنون جايگاه ويژه‌اي پيدا كرده‌اند، اما معضلي به نام محل ذخيره‌سازي اين منابع انرژي را از تبديل شدن به يك روال عادي در توليد و مصرف انرژي باز داشته‌است.

محققان دانشگاه بافالو رنگدانه‌اي زيست‌تاب يا فلروسنت به نام BODIPY را يكي از گزينه‌هايي مي‌دانند كه مي‌تواند مشكل انرژي را در آينده حل كند. اين ماده دو ويژگي شيميايي غيرعادي را در خود پنهان كرده‌است كه آن را به گزينه‌اي مناسب براي انباشته شدن درون باتري‌هاي قابل شارژ اكسايش-كاهش تبديل كرده‌است: ذخيره‌سازي الكترون‌ها و مشاركت در انتقال الكتروني.

اين كشف از آن رو از اهميتي بالا برخوردار است كه باتري‌هاي آينده براي اينكه بتوانند انرژي را به خوبي و در مقياس كلان ذخيره و انتقال دهند بايد اين دو قابليت را به خوبي به اجرا بگذارند و اين ماده كه در شناسايي پروتئين‌ها نيز كارايي دارد، اين دو ويژگي را به خوبي به كار مي‌گيرد.

به گفته تيموتي كوك محقق ارشد اين پروژه در دانشگاه بافالو، انرژي‌هاي تجديد‌پذير كنوني همگي به صورت تناوبي قابل استفاده هستند،‌ از اين رو انسان به باتري‌هايي نياز دارد كه بتوانند انرژي مورد نياز يك خانه معمولي را در خود ذخيره كند.

باتري‌هاي اكسايشي-كاهشي مي‌توانند اين نياز را برطرف سازند زيرا به راحتي مي‌توان مخازن آنها را براي ذخيره‌سازي مقادير بيشتري از انرژي تغيير اندازه داد،‌بدون اينكه هزينه‌هاي ساخت افزايش قابل توجهي پيدا كند. اگرچه بسياري معتقدند اين باتري‌ها نسبت به باتري‌هاي يوني ليتيومي كم‌هزينه‌تر و امن‌تر هستند، هوز نتوانسته‌اند جايگاه باتري‌هاي ليتيومي را در بازار به دست آورند.

محققان براي بررسي توانايي باتري‌هاي پر شده از BODIPY، رنگدانه PM567 از خانواده ماده BODIPY را به محلول تبديل كردند و 100 بار آن را شارژ و خالي از شارژ كردند و مشاهده كردند اين محلول مي‌تواند الكترون‌ها را در تمامي اين دفعات بدون كوچكترين كاهشي ذخيره‌سازي كرده و انتقال دهد. براساس اين آزمايش‌ها محققان تخمين زده‌اند كه باتري‌هاي پر شده از اين محلول مي‌تواند 2.3 ولت برق توليد كند.