Cercetătorii de la Universitatea din California, Riverside au creat un prototip de baterie litiu-ion care funcționează pe bază de ciuperci portobello în loc de grafit. Ar putea aceste ciuperci super-poroase să devină sursa de putere a bateriilor din viitor?
Și mai important – pentru iubitorii de baterii, de telefoane mobile si pentru crescătorii de ciuperci portobello din orice colț al lumii – rezultatele arată că aceste baterii litiu-ion revoluționare bazate pe ciuperci ar putea avea câteva avantaje serioase față de competitorii vechi bazați pe grafit. Sună ciudat dar are foarte mult sens.
Care este tehnologia din spatele bateriilor standard litiu-ion?
Într-o baterie standard litiu-ion (cele de tipul bateriilor de telefoane mobile sau pentru mașini electrice) există un electrod pozitiv și unul negativ – anodul și catodul – care împreună mișcă înainte și înapoi atomi de litiu încărcați, eliberând sau stocând energie în funcție de direcția fluxului.
În bateriile actuale anozii sunt realizați din grafit sintetic, care este costisitor la fabricare și trebuie tratat cu substanțe chimice care afectează mediul înconjurător, care includ acizii hidrofloric si sulfuric, ceea ce rezultă în deșeuri foarte toxice. Din pacate aceasta este tehnologia existentă în momentul de față. Dar poate nu pentru mult timp singura tehnologie.
De ce baterii pe bază de ciuperci?
Acum câțiva ani, unii cercetători avantgardiști au devenit interesați de ideea de a înlocui grafitul sintetic din toate bateriile actuale cu un material mai ieftin de produs (deci și mai ieftin de vândut) și mai prietenos cu mediul înconjurător.
O echipă de cercetători de la Universitatea din California (UC), Riverside a identificat ciupercile portobello ca fiind candidatul principal datorită porozității lor excepționale. Ei au postulat faptul că fibrele de ciuperci ar conține mult mai mult spațiu pentru mișcarea ionilor de litiu și prin urmare o baterie bazată pe aceste ciuperci ar avea un potențial mult mai bun în a stoca și asigura energie.
Mai mult, ciupercile portobello conțin o concentrație mare de săruri de potasiu, ceea ce înseamnă că în timp se deschid și mai mulți pori în materialul ciupercii. Acest aspect, au speculat cercetătorii, ar crește de fapt capacitatea unei baterii litiu-ion cu anod din ciupercă, pe măsură ce este folosită.
“Cu astfel de materiale, telefoanele mobile ale viitorului ar putea avea o creștere în rata de funcționare după mai multe utilizări, în loc să înregistreze o scădere, și asta aparent datorită activării așa-numiților pori orbi din structurile de carbon, pe măsură ce aceste celule se încarcă și se descarcă în timp,“ a declarat Brennan Campbell, membru al ehipei de la UC Riverside.
Cât de fezabile sunt bateriile cu… ciuperci, în realitate?
În această fază noul model de baterie cu anod de ciuperci portobello se află într-o fază incipientă de cercetare. Până acum cercetătorii de la UC au demonstrat că aceste baterii stochează mai multă energie pe masură ce devin mai poroase și sunt folosite. Dar încă nu sunt gata să anunțe producția de masă.
Deocamdată bateriile cu ciuperci sunt mult mai puțin eiciente decât predecesoarele lor pe bază de grafit. Următoarea fază a proiectului este legată de optimizarea sistemului și de decizia daca acest tip de baterie este un adversar redutabil în lumea bateriilor litiu-ion.