Încă un pas spre un viitor sustenabil: cercetătorii lucrează la bateriile din coji de semințe de floarea-soarelui

Cercetătorii lucrează la bateriile din coji de semințe de floarea-soarelui. Un studiu realizat de Universitatea Țării Bascilor (EHU), din Spania, arată că biomasa poate fi utilizată ca alternativă în bateriile comerciale, contribuind astfel la creșterea sustenabilității acestora.

Cercetarea demonstrează că bateriile din coji de semințe nu doar că pot stoca suficientă energie, dar rezistă și la până la 1.000 de cicluri de încărcare-descărcare. Descoperirea deschide drumul către soluții mai ecologice decât bateriile tradiționale, care sunt mai costisitoare și mai poluante.

• Ce este sindromul capului care explodează? Este mai comun decât crezi!
• Astronomii ar fi înțeles de ce câmpul magnetic al planetei Saturn este deformat

Studiul a fost publicat în Journal of Power Sources.

În ultimele decenii, bateriile pe bază de sodiu au atras tot mai mult interes, datorită abundenței și costului redus al sodiului, precum și a disponibilității sale largi în scoarța terestră. Acestea reprezintă o alternativă mai accesibilă la bateriile litiu-ion, utilizate la scară largă, dar cu impact semnificativ asupra mediului și dependente de resurse minerale limitate. Totuși, bateriile sodiu-ion se confruntă cu probleme importante, precum densitatea energetică scăzută și un număr redus de cicluri de încărcare.

„Aproape toate bateriile utilizate atât în vehiculele electrice, cât și în dispozitivele mai mici sunt baterii litiu-ion. Litiul folosit în aceste baterii, dar și alte materiale necesare pentru fabricarea lor, precum cobaltul, nichelul și manganul, se află pe lista Uniunii Europene a materialelor critice, iar utilizarea lor trebuie redusă”, a explicat dr. Nekane Nieto.

În căutare de noi materiale pentru baterii

Grupul de Materiale și Stare Solidă al EHU își propune să dezvolte baterii sodiu-ion folosind materiale provenite din biomasă. O baterie este alcătuită dintr-un catod (terminalul pozitiv), un anod (terminalul negativ) și un electrolit, care permite deplasarea sarcinilor între cele două terminale și, implicit, generarea curentului electric, explică TechXplore.

Echipa EHU lucrează la dezvoltarea unor anozi pe bază de carbon obținut din deșeuri de biomasă colectate în Comunitatea Autonomă a Țării Bascilor, transformând practic resturile în materiale utile pentru baterii. „Ideea noastră este să producem baterii cât mai sustenabile”, a declarat Nieto.

În cadrul studiului au fost testate diverse tipuri de biomasă, precum zaț de cafea, tulpini de plante, arbuști invazivi, semințe și coji de struguri, știuleți de porumb și chiar compost obținut din deșeuri biologice. „Dintre toate, carbonul obținut din coji de semințe de floarea-soarelui a oferit cele mai bune rezultate”, a precizat cercetătoarea.

După optimizarea anodului realizat din aceste coji, „l-am combinat cu mai multe tipuri de catozi în baterii reîncărcabile de tip pastilă, care conțin vanadiu, fier și/sau titan, elemente mai puțin critice și utilizate în cantități mai mici”, a adăugat ea.

Cât de eficiente sunt bateriile din coji de semințe?

Pe baza acestor experimente, cercetătorii au realizat o analiză a ciclului de viață pentru a identifica combinația anod/catod care oferă cea mai bună performanță și cel mai redus impact asupra mediului.

„Am obținut rezultate foarte competitive în comparație cu cele raportate până acum. Este vorba despre baterii reîncărcabile realizate din coji de semințe de floarea-soarelui, capabile să stocheze o cantitate suficientă de energie și să reziste până la 1.000 de cicluri de încărcare și descărcare, folosind, pentru fiecare aplicație, cea mai ecologică variantă de catod”, a explicat Nieto.

Aceasta a subliniat importanța faptului că bateriile au fost fabricate „folosind materiale din biomasă și componente care nu se află pe lista materialelor critice”.

„Este adevărat că bateriile noastre nu sunt încă la nivelul celor litiu-ion, dar pot fi utilizate ca sistem complementar sau în dispozitive de mici dimensiuni”, a recunoscut cercetătoarea. În prezent, echipa lucrează la dezvoltarea unor baterii de capacitate mai mare.

„Nu ar trebui să ne concentrăm exclusiv pe bateriile deja existente pe piață. Există întotdeauna posibilitatea de a explora noi direcții și de a îmbunătăți sustenabilitatea folosind deșeuri care în prezent nu sunt valorificate. Este important să căutăm alternative la bateriile litiu-ion, iar în viitor industria ar putea folosi diferite tipuri de deșeuri pentru fabricarea bateriilor, în funcție de aplicațiile vizate”, a concluzionat Nieto.

Vă recomandăm să citiți și:

Un implant mai mic decât un bob de sare îți poate citi creierul în timp real

O tehnologie din baterii ar putea ajuta la ameliorarea durerii

O studentă la chimie a dezvoltat oja transparentă care transformă unghia într-un stylus pentru ecrane tactile

Experiment în Atlantic: O soluție chimică eliberată în apă pentru captarea carbonului din oceane