Performancing Metrics

باتری سازگار با محیط زیست و ارزان برای کشورهای فقیر | اتاق خبر
کد خبر: 460235
تاریخ انتشار: 26 اردیبهشت 1403 - 12:27
محققان سوئدی با کمک مواد روی و لیگنین یک باتری طراحی کردند که بیش از هشت هزار بار مورد استفاده قرار می‌گیرد و راهکاری ارزان و پایدار برای کشورهای فقیر به شمار می‌آید.

به گزارش اتاق خبر به نقل از  خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ پنل‌های خورشیدی نسبتاً ارزان شده‌اند و بسیاری از مردم در کشورهای کم‌درآمد آنها را پذیرفته‌اند. با این حال، در نزدیکی خط استوا، خورشید در حدود ساعت ۶ بعد از ظهر غروب می‌کند و خانه‌ها و مشاغل را بدون برق می‌گذارد. از این رو محققان دانشگاه لینشوپینگ سوئد باتری باتری‌ای را طراحی کرده‌اند که درست است عملکرد پایین‌تری نسبت به باتری‌های گران لیتیوم یون دارد، ولی بسیار مقرون به‌صرفه و سازگار با محیط زیست است.

محققان می‌گویند که این باتری بر پایه روی و لیگنین ساخته شده و از نظر چگالی انرژی، با باتری‌های سرب اسیدی قابل مقایسه است؛ با این تفاوت که بدون سرب سمی است.

لیگنین یکی از اجزای تشکیل دهنده ساختار چوب به غیر از سلولز و همی‌سلولز است. وضعیت سلولز و همی‌سلولز نسبت به لیگنین در چوب مانند وضعیت بتن و میلگرد در بتن مسلح است. به این معنا که سلولز و همی‌سلولز نیروهای فشاری و لیگنین نیروهای کششی را تحمل می‌کنند. سلولز و لیگنین فراوان‌ترین پلیمرهای ارگانیک روی سیاره زمین هستند. ما از ترکیب اینها در کنار هم در تولیدات چوبی برای ساخت خانه‌ها و مبلمان و نیز برای تولید کاغذ استفاده می‌کنیم.

از طرف دیگر لیگنین ساختاری پلیمری است که به صورت لایه‌ای دور سلولز را فرا گرفته ‌است. لیگنین 15 تا 25 درصد وزن چوب را تشکیل می‌دهد و نقش حیاتی را در درختان ایفا می‌کند. لیگنین به درخت استحکام، مانع نفوذ آب در عرض سلول چوبی و تسهیل انتقال آب و شیره گیاهی در بافت چوبی می‌شود. به علاوه، لیگنین یکی از عوامل اصلی دوام طبیعی در چوب در برابر میکروارگانیسم‌های مخرب چوب است.

بیشتر بخوانید:

گام جدید یک محقق ایرانی در ساخت باتری‌های بهینه‌تر

با این حال، از باتری‌ای که دانشمندان سوئدی ساخته‌اند می‌توان از آن در بیش از هشت هزار چرخه استفاده کرد؛ در حلالی که حدود 80 درصد از عملکرد خود را حفظ می‌کند. علاوه بر این، باتری تقریباً یک هفته شارژ خود را حفظ می‌کند، به طور قابل توجهی بیشتر از سایر باتری‌های مشابه مبتنی بر روی که تنها در چند ساعت تخلیه می‌شوند.

اگرچه باتری‌های مبتنی بر روی در حال حاضر در بازار هستند، عمدتاً به عنوان باتری‌های غیرقابل شارژ، اما پیش‌بینی می‌شود که باتری‌های لیتیوم یونی در درازمدت زمانی که ویژگی قابلیت شارژ مجدد به درستی معرفی شود، مکمل و در برخی موارد جایگزین باتری‌های لیتیوم یونی شوند.

مشکل باتری‌های روی در درجه اول دوام ضعیف به دلیل واکنش روی با آب در محلول الکترولیت باتری است. این واکنش منجر به تولید گاز هیدروژن و رشد دندریتیک روی می‌شود و باتری را اساسا غیرقابل استفاده می‌کند.

محققان می‌گویند: 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 یون باتری بسیار ارزانی می‌شود.

در حال حاضر، باتری‌های توسعه یافته در آزمایشگاه کوچک هستند. با این حال، محققان بر این باورند که به لطف فراوانی لیگنین و روی با هزینه کم می‌توانند باتری‌های بزرگی تقریباً به اندازه یک باتری خودرو بسازند.

محققان ادعا می‌کنند که موقعیت سوئد به عنوان یک کشور نوآور، این کشور را قادر می‌سازد تا به کشورهای دیگر در اتخاذ جایگزین‌های پایدارتر کمک کند.

آنها می‌گویند: ما می‌توانیم وظیفه خود بدانیم که به کشورهای کم‌درآمد کمک کنیم از اشتباهاتی که ما مرتکب شدیم، اجتناب کنند. وقتی زیرساخت‌های خود را ایجاد می‌کنند، باید فوراً با فناوری سبز شروع کنند. اگر فناوری ناپایدار معرفی شود، میلیاردها نفر از آن استفاده خواهند کرد.

 

نظرات
ADS
ADS
پربازدید