Cukrové baterie jako budoucnost elektroniky?
|

Cukrové baterie jako budoucnost elektroniky?

Pro lidské tělo a většinu ostatních živých organismů je zdrojem energie obyčejný cukr. Dva profesoři biologie z americké univerzity Virginia Tech se již delší dobu zabývají otázkou, zda by se v tomto ohledu lidské tělo nemohlo stát předobrazem pro elektronická zařízení. Nedávno zveřejnili nadějnou zprávu, podle které je cukr reálnou alternativou současných baterií.

Technologie Energetika Cukr

Nejrozšířenějšími typy baterií používanými v přenosných zařízeních jsou v současnosti lithium-iontové a lithium-polymerové nabíjitelné akumulátory. Mezi hlavní přednosti těchto baterií patří zejména potlačení paměťového efektu a možnost vyrobit článek prakticky libovolného tvaru. Značně limitujícím faktorem je na druhou stranu skutečnost, že jsou zásoby lithia, bez kterého se jejich výroba neobejde, omezené, a také to, že těžba tohoto alkalického kovu stejně jako samotné baterie z něj vyrobené značně zatěžují životní prostředí.

Podle odhadů americké vědecko-výzkumné agentury United States Geological Survey z roku 2008 se světové zásoby lithia pohybují kolem 13 milionů tun, přičemž se největší ložiska nacházejí v Bolívii, Chile, Číně a Spojených státech amerických. Zásoby cukru naproti tomu mohou být a jsou prakticky neomezené.

Sladký zdroj zelené energie

Podle dvojice profesorů biologie z americké univerzity Virginia Tech se ale blýská na lepší časy. Percival Zhang a Zhiguang Zhu tvrdí, že se jim po několika letech výzkumu podařilo objevit způsob, jak vytvořit bateriové články, které pomocí chemické reakce vyrábějí zelenou energii podobně jako lidské tělo z obyčejného cukru. Elektrická energie v těchto "palivových článcích" vzniká spolupůsobením 15% roztoku polysacharidu maltodextrinu, který se nejčastěji získává z obilného škrobu, a třinácti různých enzymů.

Percival Zhang (vpravo) a Zhiguang Zhu s prototypem maltodextrinové baterie

"Podařilo se nám vytvořit mix enzymů, které se ve volné přírodě v žádné známé podobě nevyskytují pohromadě," vysvětluje vedoucí projektu na výrobu "cukrových baterií" Percival Zhang. Vědci se o vytvoření baterií na bázi cukru pokoušeli již dříve, nikdy však nebyli schopni vytvořenou energii uchovat na potřebně dlouhou dobu. "Chybou byla nesprávná koncentrace 'palivového' roztoku," pokračuje Zhang. "My jsme objevili optimální koncentraci," dodává.

Podle Zhanga je klíčem k úspěchu právě 15% roztok maltodextrinu, protože jedině ten dokáže zajistit, že z něj enzymy uvolňují po dlouhou dobu konstantní množství energie. Dřívější pokusy ztroskotaly na tom, že články na bázi cukru uvolnily velké množství energie v jediném okamžiku, čímž se de facto okamžitě vybily.

Vědci z Virginia Tech tvrdí, že prototyp cukrového článku, který vytvořili, obsahuje při velikosti klasické tužkové baterie tolik energie jako stejně velké ekvivalenty lithium-iontových a lithium-polymerových akumulátorů dohromady. Běžná elektronická zařízení by tedy takovýto článek dokázal při nezměněné velikosti akumulátoru napájet dvakrát déle než v současnosti používané baterie. Pro opětovné nabití "cukrových článků" by navíc podle Zhanga stačilo pouze vyměnění maltodextrinového roztoku, které by fungovalo na stejném principu jako repasování prázdné kazety do běžné tiskárny.

Koncentrace elektrické energie v různých typech baterií

Nástupu nové generace zelených baterií ovšem stále brání technické detaily. Zhang vysvětluje, že ačkoli jsou enzymy obsažené v této baterii poměrně dobře dostupné, nepodařilo se stále vyřešit problém s jejich životností, která je časově velmi omezená. Proces chemické reakce, při níž dochází k výrobě elektrické energie, je navíc silně závislý na relativně stálé teplotě prostředí, ve kterém se baterie nachází. Již pokles teploty o několik stupňů totiž podle Zhanga způsobí, že se chemický proces jednoduše zastaví a baterie "zamrzne". I na tento problém ale existuje řešení; podle všeho by jím mohlo být "vyšlechtění" nových druhů enzymů, které by nebyly tolik citlivé na okolní teplotu.

Ačkoli tento úkol na vyřešení teprve čeká, Percival Zhang a Zhiguang Zhu neztrácejí optimismus a předpovídají, že bychom se prvních elektronických zařízení poháněných energií vyrobenou z maltodextrinového roztoku mohli dočkat v horizontu tří let.

Zdroj: Business Insider
Inflace v Německu v červenci podle předběžných dat stoupla na 1,7 %
před 10 minutami

Inflace v Německu v červenci podle předběžných dat stoupla na 1,7 %

Spotřebitelské ceny v Německu v červenci podle předběžných dat meziročně vzrostly o 1,7 % po 1,6% růstu v předchozím...
Německo Inflace
Německý soud zrušil omezení přístupu Gazpromu k plynovodu Opal
Německý soud zrušil omezení přístupu Gazpromu k plynovodu Opal
před hodinou

Německý soud zrušil omezení přístupu Gazpromu k plynovodu Opal

Německý soud zrušil omezení, které bránilo vyššímu napojení ruského plynárenského gigantu Gazprom na německý plynovod...
Německo Rusko Zemní plyn
Přechodná období po brexitu mohou podle Hammonda trvat až do roku 2022
Přechodná období po brexitu mohou podle Hammonda trvat až do roku 2022
před hodinou

Přechodná období po brexitu mohou podle Hammonda trvat až do roku 2022

Podle britského ministra financí Philipa Hammonda by ve chvíli britského odchodu z EU na konci března 2019 neměly...
Spojené království Evropská unie
Internetovému vyhledávači Baidu stoupl zisk o 83,5 procenta
11:21

Internetovému vyhledávači Baidu stoupl zisk o 83,5 procenta

Čínskému internetovému vyhledávači Baidu vzrostl ve druhém čtvrtletí zisk o 83,5 procenta na 4,41 miliardy jüanů....
Čína Internet Výsledková sezóna
Spotřebitelská důvěra v eurozóně v červenci klesla na -1,7 bodu
11:02

Spotřebitelská důvěra v eurozóně v červenci klesla na -1,7 bodu

Index spotřebitelské důvěry v eurozóně dosáhl v červenci podle finálních údajů -1,7 bodu. Poté, co v červnu dosáhl...
Eurozóna Evropská ekonomika Byznys a podnikání
Automobilka Renault vykázala v pololetí rekordní zisk i příjmy
Automobilka Renault vykázala v pololetí rekordní zisk i příjmy
10:44

Automobilka Renault vykázala v pololetí rekordní zisk i příjmy

Francouzská automobilka Renault vykázala v prvním pololetí rekordní zisk i příjmy. Hospodaření podpořila konsolidace...
Francie Auta Evropské akcie
Ranní analytická poznámka (28. července): Investory zasypala salva…
Ranní analytická poznámka (28. července): Investory zasypala salva…
10:30

Ranní analytická poznámka (28. července): Investory zasypala salva hospodářských čísel, pomyslným čtvrtečním vítězem byl Verizon

Ve čtvrtek bylo na trzích pořádně živo, investory zasypala salva hospodářských čísel. Pomyslné vítězství si připsal...
Výsledková sezóna Daimler Volkswagen
Aerolinky China Eastern koupí deset procent v Air France-KLM
10:19

Aerolinky China Eastern koupí deset procent v Air France-KLM

Letecká společnost China Eastern Airlines koupí 10% podíl v aerolinkách Air France-KLM. Je to vůbec první investice...
Čína Francie Doprava
Asijské akcie uzavřely týden převážně v červených číslech
Asijské akcie uzavřely týden převážně v červených číslech
10:00

Asijské akcie uzavřely týden převážně v červených číslech

Asijské akciové trhy v pátek převážně klesly když se pozornost investorů soustředila na zpevňující dolar a na...
Asijské akcie Shrnutí obchodování v Asii
Švýcarským bankám UBS a Credit Suisse se ve čtvrtletí dařilo
Švýcarským bankám UBS a Credit Suisse se ve čtvrtletí dařilo
09:40

Švýcarským bankám UBS a Credit Suisse se ve čtvrtletí dařilo

Největší švýcarské bance UBS nečekaně vzrostl ve druhém čtvrtletí čistý zisk díky divizi správy majetku bohatých...
Švýcarsko Evropské banky Banky
Francouzská ekonomika ve druhém čtvrtletí vzrostla o 0,5 procenta
Francouzská ekonomika ve druhém čtvrtletí vzrostla o 0,5 procenta
09:00

Francouzská ekonomika ve druhém čtvrtletí vzrostla o 0,5 procenta

Francouzská ekonomika ve druhém čtvrtletí vzrostla ve srovnání s předchozími třemi měsíci o 0,5 procenta, tedy...
Francie HDP Hospodářský růst
Výrobce hraček Mattel prohloubil ve čtvrtletí ztrátu
Výrobce hraček Mattel prohloubil ve čtvrtletí ztrátu
08:00

Výrobce hraček Mattel prohloubil ve čtvrtletí ztrátu

Americký výrobce hraček Mattel prohloubil ve druhém čtvrtletí ztrátu na 56,1 milionu USD z 19,1 milionu USD. Prodej...
Americké akcie Výsledková sezóna
Operátorovi O2 Czech Republic v prvním pololetí stoupl čistý zisk na…
Operátorovi O2 Czech Republic v prvním pololetí stoupl čistý zisk na…
07:10

Operátorovi O2 Czech Republic v prvním pololetí stoupl čistý zisk na 2,6 miliardy Kč

Telekomunikační společnost O2 Czech Republic hospodařila v první polovině letošního roku s čistým ziskem 2,6 miliardy...
O2 Czech Republic (dříve Telefónica C.R.) Telekomunikace Akcie ČR
Amazon má výrazně nižší čtvrtletní zisk, tržby mu ale vzrostly
včera v 22:40

Amazon má výrazně nižší čtvrtletní zisk, tržby mu ale vzrostly

Americké společnosti Amazon.com, která je největším internetovým prodejcem na světě, ve druhém čtvrtletí klesl čistý...
Amazon Výsledková sezóna