Разработан резервный источник энергии для прибрежных зон на поваренной соли

ВЕЛИКИЙ НОВГОРОД, 24 февраля. /ТАСС/. Ученые Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого предложили инновационное решение для аварийного освещения прибрежных зон, который работает на магнии, воздухе и соленой воде. В отличие от солнечных батарей, он не зависит от погоды, а в отличие от литиевых аккумуляторов - безопасен для экологии: даже при аварии такая батарея не отравит воду тяжелыми металлами, сообщила ТАСС одна из авторов работы Арина Тохтабаева.

"Нашей задачей был подбор такого источника, воздействие которого на природу минимально. Это значит, что при любой аварии, например разливе электролита или утилизации батареи, среда останется чистой. В нашей разработке нет тяжелых металлов, токсичных соединений лития или диоксинов. Еще одно важное условие - долгий срок службы. Пока батарея не заправлена солевым раствором, она может храниться в сухом виде много лет, не теряя своих свойств. Помимо этого, теоретическая энергоемкость магния очень высока, что делает элемент перспективным для резервного питания", - сообщила Тохтабаева.

Как пояснил второй автор проекта, старший преподаватель кафедры общей и экспериментальной физики Андрей Росанов, солнечные панели и ветрогенераторы в российских условиях работают нестабильно. Чтобы они светили ночью или в штиль, нужны дорогие и массивные аккумуляторы. Ученые НовГУ решили вернуться к истокам и использовать гальванический элемент, но сделать его максимально современным и чистым. По мнению ученых, у такого элемента есть ряд преимуществ. Среди них безопасность для окружающей среды, сохранность в неактивном состоянии и большая энергоемкость.

Принцип работы

Устройство состоит из магниевого анода и специального воздушного катода. Внутри происходит простая химическая реакция: магний взаимодействует с кислородом из воздуха в растворе соли. Процесс получения энергии в такой батарее напоминает контролируемое растворение металла. Когда цепь замыкается, магниевая пластина начинает постепенно отдавать свои частицы в соляной раствор. В этот момент высвобождаются электроны - электрический ток, который зажигает лампочку. Единственный побочный продукт реакции - безвредный гидроксид магния.

Эффективность системы обеспечивает высокотехнологичный воздушный катод. Его многослойная структура из мембран и углеродной ткани с платиновым напылением позволяет батарее буквально "дышать", поглощая кислород из атмосферы. Использование платины в качестве катализатора направляет химические процессы по пути четырехэлектронной реакции, предотвращая образование побочного пероксида водорода. Такое технологическое решение исключает падение мощности и гарантирует стабильно высокий КПД источника энергии.

Разработчики отмечают, что магниево-воздушные элементы - это не просто лабораторный эксперимент, а перспективная технология будущего. Они энергоемки и надежны. Такие батареи пригодятся для аварийного освещения пирсов, датчиков и системы мониторинга океана, прибрежных и природоохранных зон. Физики уверены, они могут стать идеальным резервным источником питания в любых точках, где важна автономность и экологическая безопасность.