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
Evropské akcie ve čtvrtek stoupaly díky firemním výsledkům a makroekonomickým údajům
18:05

Evropské akcie ve čtvrtek stoupaly díky firemním výsledkům a makroekonomickým údajům

Velké akciové trhy západní Evropy zakončily čtvrteční obchodování svorně v zisku, když investoři čerpali optimismus...
Evropské akcie Shrnutí evropského obchodování
17:41

Zkusíme odkoupit aktiva ČEZ,slíbila před volbami bulharská levice

Bulharská socialistická strana v případě vítězství v nedělních parlamentních volbách zváží, zda by Bulharsko mohlo...
ČEZ Bulharsko
Pražská burza ve čtvrtek mírně stoupala, pojišťovna VIG si připsala 3,30 procenta
16:36

Pražská burza ve čtvrtek mírně stoupala, pojišťovna VIG si připsala 3,30 procenta

Index pražské burzy PX si během čtvrtečního obchodování připsal 0,19 procenta, když uzavřel na hodnotě 980,76 bodu...
Akcie ČR Shrnutí obchodování v ČR
16:31

Britskému prodejci Next po osmi letech klesl zisk

Britskému prodejci oděvů Next, který má prodejny i v České republice, klesl loni poprvé po osmi letech zisk, a to o 5...
Evropské akcie Maloobchod Výsledková sezóna
16:27

USA: Aktivita ve výrobním sektoru v březnu prudce stoupla

Index aktivity ve výrobním sektoru, jejž sestavuje kansaský Fed, dosáhl v březnu hodnoty 37 bodů. Trh přitom očekával...
Americká ekonomika
16:07

Dukovany neplánovaně odstavují 2. blok, asi tam netěsní armatura

V Jaderné elektrárně Dukovany má ve čtvrtek večer být neplánovaně odstaven druhý reaktorový blok. Energetici u něj...
Jaderná energetika Česká republika
16:06

Spotřebitelská důvěra v eurozóně v březnu nad očekávání stoupla

Podle prvních údajů stoupla v březnu hodnota indexu spotřebitlské důbry v eurozóně na odnotu -5 bodů. Po únorových -6...
Eurozóna Spotřebitelská důvěra
Seidler (ING): ČNB v březnu za intervence zřejmě utratila již kolem 300 miliard korun
15:30

Seidler (ING): ČNB v březnu za intervence zřejmě utratila již kolem 300 miliard korun

Devizové intervence České národní banky pokračují v relativně vysokém tempu. Podle hlavního ekonoma ING pro ČR Jakuba...
ČNB Centrální banky Česká koruna
15:14

USA: Prodej nových rodinných domů v únoru zrychlil na anualizovaných 592 tisíc

USA: Prodej nových rodinných domů v únoru zrychlil na anualizovaných 592 tisíc Počtu 592 tisíc dosáhl...
Americká ekonomika Stavebnictví
15:04

Němci chtějí vybrat úložiště jaderného odpadu do roku 2031

Německý parlament ve čtvtek schválil zákon stanovující kritéria a postup volby lokality, kde země na milion let...
Německo Jaderná energetika
14:35

Volkswagen díky vysoké poptávce zvýšil emisi bondů na dvojnásobek

Poptávka po nových dluhopisech německé automobilky Volkswagen byla nad očekávání vysoká, a firma tak původně...
Volkswagen Dluhopisový trh
14:28

Zisk finanční divize Volkswagenu loni vzrostl na nový rekord

Finanční divize německé automobilové skupiny Volkswagen loni i přes emisní skandál dosáhla rekordního zisku, stejně...
Volkswagen Výsledková sezóna Evropské akcie
14:12

EK chce nižší poplatky u transakcí mezi eurem a dalšími měnami

Evropská komise chce ještě letos navrhnout způsob, jak snížit poplatky, které musejí lidé v EU platit za přeshraniční...
Evropská unie Euro
13:53

O čem se mluvilo na Wall Street, než zazvonil zvonec

Apple má problémy i na Novém Zélandu; izraelská Teva prý nebude propouštět tolik lidí, kolik tvrdí novináři; Wells...
Americké akcie
13:36

USA: Čerstvých žádostí o podporu v nezaměstnanosti přibylo na 258 tisíc

Na 258 tisíc Američanů si v týdnu do 18. března podalo čerstvou žádost o podporu v nezaměstnanosti. Je to nejvyšší...
Americká ekonomika Pracovní trh
13:09

Siemens a další německé firmy chtějí stavět železnici napříč Jižní Amerikou

O výstavbě železnice napříč Jižní Amerikou jedná v Bolívii řada německých společností v čele se Siemensem. Projekt za...
Siemens Doprava Latinská Amerika