Саноат

Батареяи ҷараёни органикии мега: пешрафт барои энергияи барқароршаванда

Батареяи ҷараёни органикии мега: пешрафт барои энергияи барқароршаванда

Ҳарвард ба наздикӣ як навъи нави батареяи ҷараёнро таҳия кард, ки метавонад дар амборҳои оммавии барқ ​​тағирот ворид кунад ва захираҳои барқароршавандаи энергияро ҳамчун роҳи ҳалли ниҳоӣ барои эътимод ва устувор гардонад.

Ба наздикӣ, як гурӯҳи Ҳарвард дар як коғазе, ки дар он нашр шудааст, гузориш дод Табиат, батареяи нави инноватсионии калон, ки метавонад заминаи нигаҳдории энергияро ба куллӣ тағир диҳад.

Дастгоҳи гузоришшуда батареяи ҷараёни бе металл аст, ки дар асоси электрохимияи молекулаҳои хурди органикӣ амал мекунад, ки ҳам фаровон ва ҳам арзон мебошанд. Молекулаҳои дар асоси карбон мавҷудбуда, дар акси ҳол хинонҳо, метавонанд барои нигоҳ доштани энергия ба ҳамон тарз истифода бурда шаванд, ки наботот ва ҳайвонот барои нигоҳ доштани энергия молекулаҳои шабеҳро истифода баранд. Молекула ба молекулаҳои ба монанди мағозаи энергетикии дар Рубар истифодашаванда тақрибан шабеҳ аст.

Мушкилоти муназзам бо энергияи барқароршаванда номувофиқии обу ҳаво мебошад, ки барои истеҳсоли энергия муҳити суб-оптималиро фароҳам оварда, захираҳоро ҳамчун боэътимод ва номувофиқ нишон медиҳад. Дар вақти бекористӣ миқдори ками нерӯи барқ ​​истеҳсол карда мешавад, бидуни механизми нусхабардории ҷорӣ, ки таъминоти мунтазами барқро таъмин мекунад. Аммо, ба шарофати гурӯҳи тадқиқотӣ дар Ҳарвард, онҳо шояд камбудиҳои барқароршавандаи энергияро бо роҳи таҳияи батареяи аз ҷиҳати иқтисодӣ муфид ҳал карданд.

Батареяҳо дар Мактаби муҳандисӣ ва илмҳои амалии Ҳарвард сохта ва бомуваффақият озмоиш карда шуданд. Ба охир расид 10.000 хинон молекулаҳо муайян карда шуданд, то номзадҳои оптималии ба батарея асосёфтаро муайян кунанд.

Молекулаҳои интихобшуда дар маҳлул дар зарфҳои азими беруна захира карда мешаванд, ки андозаи онҳо бо иқтидори захираи энергия мутаносиби мустақим доранд. Баъд аз зиёда аз 100 давраи барқгирӣ, ягон таназзули назаррас ба қайд гирифта нашудааст. Бо вуҷуди ин, барои нигоҳ доштани ҳазорҳо давраҳои заряднок ба воҳидҳои бузурги саноатӣ озмоиши бештар лозим мешавад.

Молекула бо илҳом аз витамини В2 таҳия шудааст, ки ширхорон барои захира кардани энергия аз ғизо дар бадан истифода мекунанд.

Майкл Ҷ. Азиз, профессори Джин ва Трейси Сайкс аз фанни мавод ва энергетика Майкл Ҷ. Азиз мегӯяд: "Бо ҳамагӣ якчанд тасҳеҳ ба молекулаи аслии B2, ин гурӯҳи нави молекулҳо номзади хуб барои батареяҳои ҷараёни ишқорӣ мешаванд".

"Онҳо устуворӣ ва ҳалшавандагии баланд доранд ва шиддати баланди батарея ва иқтидори нигаҳдории онро таъмин мекунанд. Азбаски витаминҳо сохтани онҳо ба осонӣ соддаанд, ин молекула метавонад ба миқёси калон бо нархи хеле кам истеҳсол карда шавад. Мо ин молекулаҳоро тарҳрезӣ кардем, ки ба ниёзҳои батареяи мо мувофиқат кунад , аммо дарвоқеъ ин табиат буд, ки дар ин роҳ барои захираи энергия ишора мекард », илова мекунад Рой Гордон, профессори химия Томас Дадли Кабот ва профессори илмҳои масолеҳ.

Гарчанде ки батареяҳои ҷараёни қаблӣ дар миқёси хурд истифода мешуданд, ҳалли зарурӣ аксар вақт аз гарон ва нигоҳдории моеъи душвор иборат аст ва батареяро аз ҷиҳати иқтисодӣ муфид намесозад. Аммо, тадқиқоти нав нишон медиҳад, ки молекулаи нав қобилияти баландсифат дорад ва миқдори зиёди энергияро ба механизми дар организмҳои зинда истифодашаванда нигоҳ дошта метавонад.

Ҳамчунин бубинед: муҳандисони MIT батареяи моеъро тарроҳӣ мекунанд, ки аз болои вазнинӣ кор мекунанд

Беҳтараш, пайвастагиҳои зарурӣ барои истеҳсоли бениҳоят арзон ва заҳролуд ҳастанд ва воқеияти батареяҳои ҷараёнро нисбат ба пешгӯиҳо хеле наздик мекунанд. "Тамоми ҷаҳони нигоҳдории нерӯи барқ ​​аз ионҳои металлӣ дар ҳолатҳои заряди гуногун истифода мебурд, аммо шумораи маҳдуде мавҷуд аст, ки шумо метавонед онро дар ҳалли мушкилот истифода баред ва барои нигоҳ доштани энергия истифода баред ва ҳеҷ яке аз онҳо миқдори зиёди энергияи барқароршавандаро аз ҷиҳати иқтисодӣ захира карда наметавонад". . "Бо молекулаҳои органикӣ мо имкониятҳои нави васеъро фароҳам меорем. Баъзеи онҳо даҳшатнок ва баъзеҳо воқеан хуб хоҳанд буд. Бо ин хинонҳо мо аввалин онҳое ҳастем, ки воқеан хуб ба назар мерасанд. ”

Дар айни замон, гурӯҳ барои таҳияи зарфҳои нигоҳдорӣ кор мекунад, ки дар паҳлӯ ва ҳамоҳангсозӣ бо таъминкунандагони ҷории барқароршаванда кор мекунанд. Бо вуҷуди ин, гурӯҳ инчунин кӯшиш мекунад, ки батареяҳоро барои истифодаи ғайритиҷоратӣ низ таъмин кунад. “Тасаввур кунед, ки як дастгоҳ ба андозаи зарфи равғани гармидиҳии хона дар таҳхонаи шумо нишастааст. Он нурҳои офтобиро аз болои панелҳои офтобӣ дар боми хонаи шумо нигоҳ медошт ва эҳтимолан он қодир аст, ки хонаводаи шуморо аз охири нисфирӯзӣ, то шаб, то субҳи дигар бидуни сӯзондани сӯзишвории боқимонда таъмин кунад ”, мегӯяд Маршак, як ҳамкори дигар лоиҳа.

Дар айни замон, лоиҳа давраи сесолаи рушдро дар ҳамкорӣ бо Sustainable Innovations, LLC мегузаронад. Гурӯҳ умедвор аст, ки ба қарибӣ як дастгоҳи функсионалии андозаи прицепи аспро мебарорад. Системаи пешниҳодшуда як воҳиди сайёр хоҳад буд, ки метавонад ба панелҳои офтобӣ дар боми биноҳо васл шавад. Бо дастгирии Агентии лоиҳакашии пешрафтаи Вазорати энергетика (ARPA-E) ва чанд пуштибони дигар, шояд синну соли барқароршаванда ва устувори истифода ва нигоҳдории энергия бар дӯши мост, ки ояндаи дурахшонро барои фардо ваъда медиҳад.

Муаллиф Маверик Бейкер


Видеоро тамошо кунед: Рэп Вахдат Kasster (Январ 2022).