(Результаты: физхимия. «ХиЖ» 2023 №1)
Уже столетие по книжкам для юных физиков кочуют рассказы о том, как сделать батарейку из картошки или лимона и воткнутой в них пары проволок из разных металлов. По сути, вы помещаете гальваническую пару внутрь электролита из сока популярного корнеплода или любимого фрукта.
Чувствительный вольтметр покажет разницу потенциалов в доли вольта, но долго работать такой элемент питания не станет. Можно попробовать даже что-нибудь подключить к этой живой батарейке, но лучше ее съесть. Пользы будет больше.
Оказалось, эти идеи продолжают бередить умы взрослых физиков. Недавно исследователи лаборатории водородных технологий Израильского технологического института (Технион) под руководством доктора Ноама Адира (Noam Adir) провели несколько усовершенствованный эксперимент, результаты которого опубликовали в декабре в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Они взяли растение Корпускулярия Лемана, растущий в пустыне суккулент. Его мясистые листья размером с шарик для пинг-понга содержат много воды и защищены от потери влаги толстой кожей.
Физики воткнули в лист железный анод и платиновый катод. И вуаля, вольтметр показал напряжение 0,28 вольт. Ученые особо отмечают, что электроны внутри природной электролитической ячейки возникают из-за процесса фотосинтеза. При подключении внешней нагрузки фототок через нее в светлое время суток составил 0,02 миллиампера и продолжал течь целый день. Этого не хватит ни на какую-либо полезную нагрузку, но устройство названо «биосолнечным элементом», производящим «зеленую энергию».
Более того, физики отмечают, что на катоде их батарейки протоны объединяются в газообразный водород, который можно будет собирать и потом использовать. При внешнем напряжении в польвольта плотность тока вырастала на порядок и начинался выход водорода. На свету эффективность его генерации была почти вдвое выше.
Лиха беда начало. Доктор Адир рассуждает, что если последовательно соединить многие листья, то можно повысить напряжение и продукцию водорода. Видимо, в этом случае придется подключить еще и биологов, чтобы выяснить, как скоро вянут такие батарейки.
По сообщению авторов, столь изощренные способы получения электричества начались не с их суккулентов, а с опытов других ученых с бактериями. Их подход оказался неэффективным, микробов приходилось постоянно кормить. Действительно, выгоднее не кормить. Как тот цыган лошадь.
Авторы утверждают, что их новейший метод может привести к развитию зеленых энергетических технологий, экологичных и многофункциональных. Они отмечают, что работа одновременно дает «метод поглощения углекислого газа из атмосферы во время генерации электрического тока при минимальных инженерных требованиях».
Действительно, в свете повального увлечения мировых правительств так называемыми зелеными способами получения электроэнергии, сверхзатраты на которые считать нынче не принято, невозможно не получить солидное финансирование под многопрофильный проект авторов. В общем, коль пошли такие деньги, режь пустынный суккулент.
Александр Гурьянов
ACS Applied Materials & Interfaces, 2022; 14 (48): 53761
Остальные статьи из этой рубрики вы можете найти в подборке «Результаты: физхимия»
Канал автора: Новости медицины
Благодарим за ваши «лайки», комментарии и подписку на наш канал
– Редакция «Химии и жизни»