Новости

Альтернативную энергию сохранят в краске, светящейся в темноте

Ряд климатических и экологических проблем, начиная с повышения уровня Мирового океана и заканчивая ростом уровня углекислого газа в атмосфере, заставляет учёных развивать сферу альтернативной энергетики. Но если методы получения и применения такой энергии совершенствуются с каждым годом, то вопрос о хранении собранного остаётся открытым, ведь существующие аккумуляторы не совсем пригодны для подобных целей.
Команда исследователей из Университета в Буффало предложила свой оригинальный метод: хранить энергию в краске. Не малярной, конечно, а люминесцентной. В ходе исследований они обнаружили необычные свойства флуоресцентного красителя BODIPY (абрревиатура расшифровывается как boron-dipyrromethene, бор-дипиррометан).
Сегодня красители этого класса применяются во многих отраслях, однако некоторые его свойства оставались до недавнего времени неизвестными. И вот оказалось, что, во-первых, эта краска, выступая в качестве жидкого элетролита, способна хранить электроны, а во-вторых – принимать участие в их передаче.
Кстати, сама технология была изначально разработана в НАСА для космических аппаратов, но в ведомстве в конце концов нашли лучшее решение для батарей космических аппаратов.

Предполагается, что новое поколение аккумуляторов "для обычной жизни" будет не только сохранять максимум энергии в окислительно-восстановительном расходе батареи, но и станет более безопасным в экологическом отношении, а также для людей (ведь привычные батареи иногда взрываются при нарушении герметичности корпуса). Новые же просто протекут, уточняется в пресс-релизе.
"Поскольку мир становится всё более зависим от альтернативных источников энергии, одним из главнейших вопросов у нас является, как мы сохраним энергию? Что делать, когда солнце садится или когда ветер прекращается?, — говорит ведущий исследователь Тимоти Кук (Timothy Cook). — Все эти источники непостоянны, поэтому нам нужны аккумуляторные системы, которые смогут хранить достаточно энергии для питания среднего дома ночью или в безветренную погоду".
В ходе экспериментов команда растворяла кристаллы порошкового красителя BODIPY и неоднократно заряжала и разряжала полученную "краску". Всего было проведено 100 таких циклов зарядки-разрядки. При этом смесь сохраняла и передавала электроны на протяжении всего этого времени без потерь, и авторы заключили в итоге, что BODIPY-батареи смогут генерировать около 2,3 вольт (другие химические вещества в тех же опытах показывали результаты в несколько раз хуже).

 
Правда, эксперименты ещё не закончены и технология находится в зачаточном состоянии, признаются учёные. Одним из главных недостатков сейчас остаётся размер батарей: чтобы обеспечить энергией среднестатистический дом на одну семью, потребуется около пяти тысяч литров такой химической смеси. Сейчас инженеры работают над методами концентрирования вещества, чтобы аккумулятор размером примерно с холодильник вмещал в себя хотя бы 600 тысяч литров "краски".
Свою работу авторы опубликовали в специализированном издании ChemSusChem.
Напомним, что ранее мы рассказывали об анодах для аккумуляторов из лесных грибов, а также об экологически чистых батареях из листьев. Кроме того, разработан аккумулятор, способный при низких температурах зарядить себя сам.
Читайте также
История шестиногого монстра, созданного для армии США
История шестиногого монстра, созданного для армии США
Вооруженные силы США потратили миллионы долларов на разработку гигантских шестиногих шагающих грузовиков в 1980-х годах
Устройства для ЗОЖ. Где правда, а где ложь?
Устройства для ЗОЖ. Где правда, а где ложь?
Насколько врут умные часы и другие гаджеты для подсчета пульса, калорий, давления, шагов, жира и прочего?
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Античный драматург Софокл — прадедушка фотографии и кино?
Почему в Античности не додумались создать фотоаппарат?