Νέα ισχυρή μπαταρία για την μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα σε ηλεκτρική ενέργεια

Αμερικανοί επιστήμονες ανέπτυξαν μια νέα ισχυρή μπαταρία που όχι μόνο απορροφά διοξείδιο του άνθρακα, αλλά το αξιοποιεί για την παραγωγή περισσότερης ενέργειας. 

Η μπαταρία δεν είναι η πρώτη του είδους της, αλλά είναι η πιο ισχυρή μέχρι σήμερα.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Πενν Στέιτ ανακάλυψαν ότι η διαφορά μεταξύ των συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα στον αέρα και στα καυσαέρια που δημιουργούνται από την καύση ορυκτών καυσίμων, έχει ως αποτέλεσμα μία «ανεκμετάλλευτη πηγή ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας».

«Μία μέθοδος σύλληψης αυτής της ενέργειας είναι η διάλυση αερίου διοξειδίου του άνθρακα σε νερό και στη συνέχεια η μετατροπή της παραγόμενης χημικής δυναμικής ενέργειας σε ηλεκτρική, χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτροχημικό σύστημα», αναφέρει η έρευνα.

Προηγούμενες προσπάθειες για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε ηλεκτρική ενέργεια υπήρξαν επιτυχείς, αλλά οι πυκνότητες ισχύος ήταν περιορισμένες και η τεχνολογία ανταλλαγής ιόντων ακριβή, σύμφωνα με τους ερευνητές.

Για τη νέα μπαταρία, χρησιμοποιήθηκαν δύο πανομοιότυπα υπερχωρητικά ηλεκτρόδια οξειδίου του μαγγανίου, διαχωρισμένα από μία μη επιλεκτική μεμβράνη και εκτεθειμένα σε ένα υδατικό ρυθμιστικό διάλυμα με αέριο CO2 ή απλό αέρα. 

Αυτό το κύτταρο ροής διαβάθμισης pH παρήγαγε μια μέση πυκνότητα ισχύος 0,82 βατ ανά τετραγωνικό μέτρο, σχεδόν 200 φορές υψηλότερη από προηγούμενες προσεγγίσεις.

Καθώς τα ιόντα ανταλλάσσονται μεταξύ του πυκνότερου διαλύματος με διοξείδιο του άνθρακα και του κανονικού διαλύματος με αέρα, η τάση αλλάζει στα ηλεκτρόδια οξειδίου του μαγγανίου σε κάθε δεξαμενή.
 
Αυτό προσομοιώνει τη ροή των ηλεκτρονίων μεταξύ δύο συνδεδεμένων ηλεκτροδίων και παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Η διαδικασία μπορεί ουσιαστικά να αντιστραφεί για την επαναφόρτιση της μπαταρίας. Οι ερευνητές μάλιστα ήταν σε θέση να επαναλάβουν αυτή τη διαδικασία 50 φορές χωρίς να μειωθεί η απόδοση.

Προς το παρόν, η τεχνολογία δεν είναι διαθέσιμη σε μεγάλη κλίμακα, αλλά μελλοντικά οι ερευνητές οραματίζονται την ενσωμάτωσή της σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για την εκτροπή του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα και την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής.