Baterie grafenowe-czeka nas przełom?

Fizycy stworzyli grafonową baterię, która “zbiera” energię powstałą wskutek termicznego ruchu jonów w roztworze.

Szybkość termiczna jonów w roztworze wodnym jest ogromna – może wynosić do kilkuset metrów na sekundę w temperaturze pokojowej. Do tej pory jednak niewielu naukowców zbadało możliwość wykorzystania tego zjawiska do produkcji energii.

Naukowcy na uniwersytecie w Hong-Kongu przestudiowali ten proces uważnie i, jak twierdzą, nauczyli się go wykorzystywać.

Stworzyli obwód składający się z diody LED podłączonej drutem z listwą z grafenu. Następnie umieścili go w roztworze chlorku miedzi. Zgodnie z ich oczekiwaniami, dioda się zaświeciła. (Potrzebowali sześciu obwodów grafenowych w seriach potrzebnych do generowania 2V, aby dioda LED zapaliła się)

Zdaniem naukowców jony miedzi, które mają podwójny ładunek dodatni, poruszają się w roztworze z prędkością ok. 300 metrów na sekundę, dzięki energii cieplnej roztworu w temperaturze pokojowej.

Kiedy jon rozbija pasmo grafenu, kolizja wytwarza wystarczająco dużo energii, aby wypchnąć przemieszczony elektron z grafenu.

Są dwie opcje konsekwencji wypchnięcia elektronu. Może on zostawić pasek grafenu i połączyć się z jonami miedzi lub poruszać się po obwodzie gryfonu.

Z badań wynika, iż mobilność elektronów jest znacznie wyższa w grafenu niż w roztworze, więc elektron naturalnie wybiera drogę przez obwód. Wytworzone napięcie zapala diodę LED.

Tak więc energia generowana przez urządzenie powstaje dzięki ciepłu otoczenia. Naukowcy twierdzą, że byli w stanie zwiększyć natężenie prądu przez ogrzewanie roztworu, i przez przyspieszenie jonów miedzi za pomocą ultradźwięków. Udało im się ponadto otrzymać baterię grafenową, która działała przez 20 dni, energię uzyskując z ciepła otoczenia

Istnieje jednak także możliwość, energia jest wytwarzana w wyniku reakcji chemicznej, tak jak dzieje się to w przypadku normalnych baterii. Jednak badacze twierdzą, że zrobili wystarczająco dużo testów, aby wykluczyć tą możliwość. Nie udostępniono na razie wszystkich materiałów, trudno więc zweryfikować te informacje.

Takie baterie to szansa na czyste, zielone baterie zasilane ciepłem otoczenia. Jeśli doniesienia grupy naukowców okażą się prawdziwe, będzie to przełom w badaniach nad  zasilaniem własnym technologii.

(ma)