Les scientifiques ne sont pas devenus fous lorsqu'ils ont proposé d'utiliser des racines de haricot ou des masques médicaux comme batterie - ils fabriqueront des batteries flexibles et bon marché qui, en raison de leur faible coût, ne peuvent être utilisées qu'une seule fois. Hi-Tech comprend comment et pourquoi les scientifiques fabriquent des batteries à partir de plantes, de déchets et de déchets biologiques.
La tendance verte oblige les chercheurs à rechercher de nouvelles solutions pour stocker l'énergie verte. Les accumulateurs et les batteries ne doivent pas nuire à la nature et, au mieux, contribuer également à la nettoyer de la pollution.
Électrolyte de batterie en bois
La technologie moderne utilise des batteries lithium-ion. Ils peuvent s'enflammer. Il s'agit de l'électrolyte liquide qui, en raison de tout dommage ou défaut, peut s'enflammer.
Les électrolytes des batteries au lithium utilisent aujourd'hui des liquides volatils, qui peuvent provoquer des incendies en cas de court-circuit, et peuvent également former des dendrites qui réduisent les performances de la batterie.
Les dendrites sont des fibres de lithium métallique qui se forment dans les batteries. Ils peuvent court-circuiter et endommager la batterie.
Les chercheurs des universités Brown et Maryland ont donc créé un électrolyte à partir de bois. Il peut fléchir et absorbe bien l'énergie pendant le cycle de charge.
Les chercheurs ont combiné des tubes en polymère de bois avec du cuivre pour créer un conducteur ionique solide. En conséquence, ils ont découvert que la conductivité de l'appareil était similaire à celle de la céramique et 10 à 100 fois meilleure que celle des autres conducteurs ioniques polymères.
Les chercheurs ont expliqué que cela était dû à l'ajout de cuivre – il crée un espace entre les chaînes polymères de cellulose pour former des « autoroutes ioniques ». Par conséquent, les particules chargées de lithium se déplacent avec une efficacité record.
Batterie racine de haricot
Un groupe de scientifiques suédois a fabriqué une batterie totalement respectueuse de l'environnement - les auteurs ont proposé de stocker l'énergie dans la racine du haricot.
Les racines des plantes ordinaires ne peuvent pas stocker d'énergie, alors les scientifiques ont fertilisé les haricots avec une solution aqueuse d'oligomère ETE-S, qui a été absorbée : les chercheurs ont obtenu un polymère conducteur film. En conséquence, les auteurs ont réussi à faire en sorte que les racines du haricot commencent à conduire le courant - l'effet dure 10 mois. La conductivité était de 10 siemens par centimètre de racines.
Pour stocker l'énergie, les auteurs ont développé un supercondensateur dont les racines étaient l'électrode, chargeant et déchargeant. On note qu'au cours de l'expérience la plante s'est développée normalement.
Un groupe de scientifiques suédois a fabriqué une batterie totalement respectueuse de l'environnement - les auteurs ont proposé de stocker l'énergie dans la racine du haricot.
Accumulateur sur urine humaine
La Fondation Bill Gates a soutenu les travaux du Bristol Robotic Laboratory, dans lesquels les auteurs ont étudié la possibilité de fabriquer une batterie fonctionnant à l'aide d'urine humaine. Les scientifiques ont déclaré que leur appareil pouvait permettre de recharger un smartphone ou d'autres petits gadgets.
Pour développer un dispositif aussi inhabituel, les auteurs ont utilisé une pile à combustible microbienne. Il s'agit d'une petite boule à l'intérieur de laquelle se trouvent des bactéries qui produisent du courant à partir de micro-organismes dans l'urine humaine.
L'urine est versée dans une bouteille, puis elle est versée à travers les tubes à travers les convertisseurs, au cours de ce processus, un courant est généré qui s'accumule dans les condensateurs.
Selon les chercheurs, à la suite du traitement, de l'énergie est générée, avec laquelle recharger un smartphone ou un autre petit gadget.
Batterie de sable
Des scientifiques américains ont découvert comment mettre à niveau les batteries lithium-ion. Tout en travaillant, ils se sont concentrés sur le nanosilicium, qui mesurait un milliardième de mètre. Les chercheurs ont voulu les remplacer par du graphite. Il est à noter que le silicium nanométrique se décompose rapidement et est difficile à produire en grande quantité. Par conséquent, les chercheurs ont choisi la source de silice la plus courante – le sable de la plage.
Les auteurs ont remplacé les anodes en graphite par un mélange brûlé de sable purifié et concassé, autrement dit du quartz. Du sel et du magnésium y ont été ajoutés. Le nanosilicium pur résultant avait une consistance tridimensionnelle poreuse. Cette porosité s'est avérée être la clé de l'amélioration des performances des batteries à base de nanosilicium.
Les scientifiques ont déclaré que l'efficacité des batteries lithium-ion conventionnelles avait augmenté et que leur durée de vie avait été multipliée par trois.
Stocker l'énergie dans les masques médicaux et les emballages de médicaments
Environ 129 milliards de masques de protection sont jetés chaque mois dans le monde. Les écologistes disent que la plupart de ces déchets sont jetables et faits de plastique, il faudra donc des milliers d'années pour se décomposer. Hi-Tech a précédemment écrit pourquoi le problème des masques médicaux jetables est si aigu.
Les auteurs du nouveau travail ont proposé une autre façon d'utiliser les masques médicaux usagés. Des chercheurs de l'Institut d'État de l'acier et des alliages de Moscou, en collaboration avec des collègues des États-Unis et du Mexique, ont mis au point une méthode pour produire des batteries à partir de masques médicaux usagés, ainsi que des emballages de médicaments. Les chercheurs notent que pour leur méthode de production, cela permet d'économiser 10 fois l'énergie et que les batteries sont petites, flexibles et bon marché.
Pour fabriquer leurs masques à piles, il est d'abord décontaminé aux ultrasons et placé dans du graphène. Ensuite, le maxi imprégné est pressé à une température de 140°C pour en faire une masse homogène.
Après cela, un tampon de séparation spécial, qui est également constitué d'un masque, est placé entre la paire d'électrodes. Il est imprégné d'électrolyte. Le dispositif résultant est fixé avec une gaine de protection, qui est fabriquée à partir d'emballages de médicaments. Les développeurs proposent de produire des batteries pour véhicules électriques et centrales solaires de manière similaire.
Les auteurs du nouveau travail ont proposé une autre façon d'utiliser les masques médicaux usagés. Des chercheurs de l'Institut d'État de l'acier et des alliages de Moscou, en collaboration avec des collègues des États-Unis et du Mexique, ont mis au point une méthode pour produire des batteries à partir de masques médicaux usagés, ainsi que des emballages de médicaments. Les chercheurs notent que pour leur méthode de production, cela permet d'économiser 10 fois l'énergie et que les batteries sont petites, flexibles et bon marché.
Les solutions les plus extravagantes de la liste ne seront peut-être pas produites en masse, mais les idées de recyclage des déchets et des emballages apporteront certainement une contribution significative à un environnement plus propre. Les piles et les accumulateurs sont un produit fabriqué en série qui sera fabriqué de manière écologique dans les années à venir.
