МОСКВА, 15 октября. /ТАСС/. Американские исследователи разработали новый тип проточных аккумуляторов, в которых энергия запасается в виде молекул глюкозы и извлекается при помощи атмосферного кислорода и специального электрода из рибофлавина, витамина B2. Создание этих батарей позволит отказаться от использования дорогостоящих и токсичных металлов, сообщила пресс-служба Американского химического общества (ACS).
"Наши аккумуляторы способны извлекать электричество из природных источников энергии. Для их изготовления и работы требуются дешевые и доступные в природе нетоксичные компоненты, что открывает дорогу для создания более дешевых и "зеленых" систем хранения энергии в жилых помещениях и других средах", - пояснил научный сотрудник Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (США) Cон Джонхва, чьи слова приводит пресс-служба ACS.
Как отмечают ученые, существующие глюкозные проточные батареи используют в своей работе различные катализаторы на базе благородных металлов, что повышает их стоимость и ограничивает их использование в промышленности. Американским химикам удалось показать, что эти редкие и дорогие реагенты можно заменить на широкодоступные природные материалы, в том числе на рибофлавин.
Ученые обратили внимание, что этот витамин похож по своей структуре на вещество FAD, которое участвует в процессе окисления глюкозы в клетках всех живых существ на Земле. Это натолкнуло их на мысль, что витамин B2 можно использовать в качестве одного из компонентов анода, отрицательного полюса батареи, где протекает расщепление глюкозы с участием атмосферного кислорода или других окислителей.
Первые опыты с прототипом нового типа проточного аккумулятора показали, что рибофлавин действительно ускоряет расщепление глюкозы и выработку энергии как в присутствие кислорода, так и жидкого окислителя в форме ферроцианида калия. По текущим оценкам исследователей, созданные ими "витаминно-глюкозные" батареи были сопоставимы по энергетической плотности с уже существующими промышленными проточными аккумуляторами на базе оксида ванадия.
В перспективе это позволит использовать рибофлавин и глюкозу, добываемые из природной биомассы, для долговременного хранилища энергии, а также значительным образом снизит стоимость изготовления и эксплуатации проточных аккумуляторов. Это значительным образом снизит нагрузку на окружающую среду и позволит выгодным образом утилизировать отходы сельскохозяйственной отрасли, подытожили ученые.
О проточных батареях
Проточные батареи представляют собой один из новых способов хранения электрической энергии, в рамках которого энергия извлекается в результате химических реакций между двумя растворами химических веществ. Подобные батареи значительно более долговечны, чем их "твердые" литиевые аналоги, однако их достаточно сложно и дорого изготавливать, а также их мощность и другие ключевые параметры могут существенным образом меняться при росте или снижении температуры окружающей среды.