סוג חדש של סוללה אורגנית פותח בקליפורניה

מומחים מאוניברסיטת דרום קליפורניה פיתחו סוללה אורגנית. לדברי מדענים, הפיתוח שלהם עמיד יותר ועשוי מחומרים אורגניים זולים. הסוללה האורגנית, בניגוד לסוללה הרגילה, אינה מכילה תרכובות רעילות ומתכות ומתאימה לתחנות כוח. הפיתוח החדש יהפוך את האנרגיה של הרשת ליציבה יותר ויאפשר יצירת צבירת אנרגיה בכמויות עצומות ושימוש לאחר מכן.

פרופסור סרי נאראיאן מאוניברסיטת דרום קליפורניה ציין כי הסוללה האורגנית מסוגלת לשמור על יעילות עד חמשת אלפים מחזורי טעינה, ועל פי הערכות ראשוניות, חיי השירות שלה יהיו כחמש עשרה שנים.

יעילותן של סוללות ליתיום-יון הנמצאות כיום בשימוש מתדרדרת משמעותית לאחר כאלף מחזורי טעינה, ועלות ייצור סוללות כאלה גבוהה פי עשרה. כפי שמציינת קבוצת המחקר, סוללות אורגניות, בשל פשטותן, עלותן הנמוכה, אמינותן וידידותיותן לסביבה, יעשו פריצת דרך בתחום אגירת האנרגיה. בנוסף, סוללות אורגניות יכולות ליזום שלב חדש בשימוש במקורות אנרגיה חלופיים כדי לענות בצורה הטובה ביותר על צרכי האנרגיה של האוכלוסייה.

פאנלים סולאריים מייצרים אנרגיה רק כשהשמש זורחת, בדיוק כפי שכל טורבינות הרוח מייצרות אנרגיה רק כשהרוח נושבת. לכן, לא משתלם לחברות אנרגיה לייצר אנרגיה נקייה, מכיוון שאי אפשר להסתמך על מקורות כמו שמש או רוח כדי לענות על ביקוש הצרכנים.

סוללות שיכולות לצבור ולאגור אנרגיה ולאחר מכן לשחרר אותה יסייעו בפתרון הבעיה העיקרית של חוסר אמינות הקשורה למקורות אנרגיה חלופיים.

כיום, אגירת אנרגיה בקנה מידה גדול במיוחד היא הבעיה העיקרית. לדברי מומחים, מקורות אנרגיה מתחדשים בעתיד יזדקקו לפתרונות זולים וידידותיים לסביבה.

מנגנון הפעולה של הסוללה האורגנית החדשה מבוסס על תגובות חמצון וחיזור. תמיסות נכנסות דרך מיכל המופרד על ידי קרום עם אלקטרודות, מה שמוביל בתהליך לשחרור אנרגיה.

לפתרון זה יש יתרון, שכן עוצמת המקור אינה תלויה בקיבולת. תיאורטית, מיכלים עם חומרים אלקטרואקטיביים יכולים להיות בכל גודל ולהגדיל את הנפח הכולל של אחסון האנרגיה. בנוסף, ניתן לכוונן את התא המרכזי ולווסת את כמות האנרגיה המופקת לשעה.

צוות המחקר התמקד בחומרים אלקטרואקטיביים ולא במתכות ובחומרים רעילים ששימשו במודלים קודמים. המדענים הוטל עליהם למצוא תרכובת אורגנית שיכולה להתמוסס במים. התוצאה הייתה מערכת בעלת השפעה סביבתית נמוכה שאינה דורשת השקעה גדולה.

במהלך ניסויים רבים, קבוצת מומחים גילתה כי תרכובות אורגניות מחומצנות - כינונים, הנמצאות ברקמות של בעלי חיים, חיידקים ופטריות מסוימים והן הכרחיות לפוטוסינתזה ולחילוף חמצן, הן אידיאליות להפעלת סוללה אורגנית.

[ 1 ]