Μπαταρία που δουλεύει με ζάχαρη

Επιστήμονες στις ΗΠΑ κατασκεύασαν μια υψηλής απόδοσης μπαταρία που δουλεύει με ζάχαρη.
Αν και δεν είναι η πρώτη φορά που επιχειρείται κάτι τέτοιο, η νέα μπαταρία είναι πολύ πιο αποδοτική ενεργειακά από... οποιαδήποτε άλλη του είδους της έχει αναπτυχθεί μέχρι σήμερα. Γι’ αυτό ακριβώς βάζει σοβαρή υποψηφιότητα κάποια στιγμή να αντικαταστήσει τις συμβατικές μπαταρίες με άλλες «ζαχαρένιες», που θα είναι φθηνότερες, επαναφορτιζόμενες και βιοδιασπώμενες, συνεπώς πιο φιλικές προς το περιβάλλον.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή μηχανικής βιολογικών συστημάτων Πέρσιβαλ Ζανγκ του Virginia Tech, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature Communications", αισιοδοξούν ότι το πολύ σε μια τριετία οι μπαταρίες τους θα χρησιμοποιούνται σε κινητά τηλέφωνα, υπολογιστές-ταμπλέτες και διάφορες άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.
«Η ζάχαρη αποτελεί την τέλεια ουσία για αποθήκευση ενέργειας στη φύση», δήλωσε ο Πέρσιβαλ Ζανγκ. «Έτσι, είναι λογικό να προσπαθούμε να χειραγωγήσουμε αυτή τη φυσική δυνατότητά της με έναν φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο, ώστε να παράγουμε μια μπαταρία». Δισεκατομμύρια μπαταρίες, που περιέχουν τοξικές ουσίες, πετιούνται κάθε χρόνο σε όλο τον κόσμο, συνιστώντας κίνδυνο για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια σειρά συνθετικών ενζύμων που δεν υπάρχουν στη φύση, τα οποία μεταφέρουν το εν δυνάμει ηλεκτρικό φορτίο από τα σάκχαρα σε μια ενζυματική κυψέλη καυσίμων. Στη συνέχεια, άλλα φθηνά ένζυμα χρησιμοποιούνται ως βιοκαταλύτες, στη θέση της δαπανηρής πλατίνας που χρησιμοποιείται στις συμβατικές μπαταρίες.

Όπως όλες οι κυψέλες καυσίμων, η «ζαχαρένια» μπαταρία συνδυάζει το καύσιμο (στη συγκεκριμένη περίπτωση την μαλτοδεξτρίνη, έναν πολυσακχαρίτη που παράγεται από την μερική υδρόλυση του αμύλου) με τον αέρα, για να παράγει ηλεκτρισμό και νερό ως βασικό υποπροϊόν. «Απελευθερώνουμε όλα τα φορτία των ηλεκτρονίων, που είναι αποθηκευμένα στο διάλυμα του σακχάρου, με μια αργή βήμα-βήμα διαδικασία, με τη χρήση διαφόρων ενζύμων», ανέφερε ο Π. Ζανγκ.

Αντίθετα με άλλες κυψέλες καυσίμων που χρησιμοποιούν υδρογόνο ή μεθανόλη, το διάλυμα του σακχάρου που χρησιμοποιείται ως καύσιμη πρώτη ύλη, δεν είναι ούτε εκρηκτικό, ούτε εύφλεκτο, ενώ έχει μεγαλύτερη ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας. Επίσης, τόσο τα ένζυμα, όσο και τα καύσιμα που χρησιμοποιούνται, είναι βιοδιασπώμενα.

Ακόμα, καθώς με το πέρασμα του χρόνου αναλώνεται το σάκχαρό της η μπαταρία μπορεί να ανανεωθεί με την προσθήκη νέου καυσίμου (σακχάρου), όπως κανείς ξαναγεμίζει με μελάνη μια άδεια «κεφαλή» εκτυπωτή.