Усилиями российских химиков была разработана так называемая нейтрализационная батарея – устройство, которое способно генерировать электроэнергию за счет наличия разности pH двух жидкостей. Допустим, за счет использования химических отходов.
Как работает новая батарея и ее перспективы
Принцип работы нейтрализационной батареи реализован на том моменте, когда две жидкости с различной кислотностью (pH) протекают через различные емкости внутри батареи.
При этом данные жидкости ни коими образом не смешиваются друг с другом, но при этом вступают в электрохимическое взаимодействие продукты, оные переходят из одной емкости в другую.
И именно за счет такого взаимодействия и круговорота веществ выделяется либо же запасается энергия.
Концептуально такие батареи появились в уже далеких 1970-х годах, но в те времена такие батареи не стали развивать по причине недостаточно больших мощностей при разряде, а также неспособности хранить большие объемы энергии.
Но у подобных батарей есть одно существенное преимущество – довольно низкая стоимость электролитов, в роли которых можно применять отходы химических производств или же вообще обычную морскую воду.
Так инженеры из РХТУ им. Д.И. Менделеева, ИПХФ РАН и ИФЧЭ РАН разработали новую конструкцию нейтрализационной батареи, работающей на слабых растворах соляной кислоты и гидроксида натрия. Главная концепция заключалась в том, что в новой батарее будут применяться водородные электроды.
И в результате в обеих емкостях будут протекать реакции с вовлечением водорода, а результирующая энергия нейтрализации будет складываться именно из них.
Как подчеркивают ученые, если соединить вышеописанные слабые растворы, то запустится самопроизвольная реакция нейтрализации, в результате оной получится соль и обычная вода.
Также в результате реакции образуется избыточная энергия, которая обязательно нагреет емкость, в которой происходила реакция.
Так вот в нейтрализационной батарее, по сути, происходит такая же реакция, только происходит ее разбитие на две полуреакции, разнесенные в пространстве. В результате происходит выделение энергии не в виде тепла, а в виде электронов.
При этом лабораторные испытания показали удельную мощность устройства порядка 6 мВт/см2, а это на минуточку один из самых высоких показателей среди батарей аналогичного исполнения.
По сути, такие батареи могут найти применение на различных предприятиях химической промышленности, но будут ли они реально внедрены, покажет только время.
Если же вам понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за ваше внимание!
