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
EK se omluvila Itálii za malou solidaritu v koronavirové krizi
před 12 minutami

EK se omluvila Itálii za malou solidaritu v koronavirové krizi

Evropská komise se omluvila Itálii za nedostatek evropské solidarity při řešení koronavirové krize. Slíbila větší...
Evropská unie Itálie Koronavirus
Donald Trump prý řeší spor mezi Ruskem a Saúdskou Arábií
Donald Trump prý řeší spor mezi Ruskem a Saúdskou Arábií
před hodinou

Donald Trump prý řeší spor mezi Ruskem a Saúdskou Arábií

Americký prezident Donald Trump se ve čtvrtek na svém twitterovém účtu pochválil tím, že mluvil s Mohamedem bin...
Rusko Saúdská Arábie Ropa
Evropské akcie během čtvrteční seance kolísaly, nakonec ale zpevnily
Evropské akcie během čtvrteční seance kolísaly, nakonec ale zpevnily
před hodinou

Evropské akcie během čtvrteční seance kolísaly, nakonec ale zpevnily

Obchodování na západoevropských akciových trzích bylo ve čtvrtek volatilní, nakonec ale indexy skončily shodně v...
Evropské akcie Shrnutí obchodování v Evropě
Čtvrtek na trzích (2. dubna 2020): Evropské akcie během dne kolísaly,…
Čtvrtek na trzích (2. dubna 2020): Evropské akcie během dne kolísaly,…
před hodinou

Čtvrtek na trzích (2. dubna 2020): Evropské akcie během dne kolísaly, nakonec ale zpevnily. Americké indexy navečer rostly

Obchodování na západoevropských akciových trzích bylo ve čtvrtek volatilní, nakonec ale indexy skončily shodně v...
Shrnutí obchodování v USA Shrnutí obchodování v Evropě Shrnutí obchodování v ČR
Itálie počítá s drtivým propadem průmyslu
17:09

Itálie počítá s drtivým propadem průmyslu

Italský průmysl se v březnu propadl oproti předchozímu měsíci o 16,6 % - nejvíce od roku 1960, kdy se údaj začal...
Itálie Koronavirus Průmysl
Obchodní schodek USA v únoru klesl, virus zasáhl dovoz z Číny
16:52

Obchodní schodek USA v únoru klesl, virus zasáhl dovoz z Číny

Obchodní schodek Spojených států v únoru klesl na nejnižší úroveň za téměř tři a půl roku, dovoz z Číny byl kvůli...
Spojené státy americké (USA) Čína Mezinárodní obchod
Pražská burza ve čtvrtek rostla, dařilo se akciím Komerční banky a…
Pražská burza ve čtvrtek rostla, dařilo se akciím Komerční banky a…
16:50

Pražská burza ve čtvrtek rostla, dařilo se akciím Komerční banky a Monety

Pražská burza zažívá nevyrovnaný týden. V pondělí a ve středu klesala, v úterý a ve čtvrtek rostla. Index PX ve...
Akcie ČR Shrnutí obchodování v ČR
Automobilkám hrozí kvůli dieselgate žaloby u soudů zemí EU
16:05

Automobilkám hrozí kvůli dieselgate žaloby u soudů zemí EU

Spotřebitelé z Evropské unie by měli mít možnost žalovat automobilky u národních soudů, pokud si pořídili vůz se...
Auta Evropa Podvod
Albrightová: Demokracii je třeba zachovat i přes koronavirus
15:47

Albrightová: Demokracii je třeba zachovat i přes koronavirus

Je třeba udělat vše proto, aby i v době krize kolem epidemie koronaviru ve světě zůstala zachována demokracie a...
Koronavirus Světová ekonomika Krize
Program bezúročných půjček se opět otevřel, limit stoupl na 5 miliard…
15:30

Program bezúročných půjček se opět otevřel, limit stoupl na 5 miliard Kč

Příjem žádostí o bezúročné úvěry v prvním kole programu COVID II byl ve čtvrtek odpoledne obnoven a jeho limit se...
Byznys a podnikání Půjčky Úvěry
MF: Chystané zrušení daně bude platit zpětně od schválení vládou
14:52

MF: Chystané zrušení daně bude platit zpětně od schválení vládou

Návrh ministerstva financí na zrušení daně z nabytí nemovitosti a souvisejícího zrušení daňového uplatnění odpočtů...
Realitní trh Hypotéky Daně
Počet nových nezaměstnaných v USA je opět rekordní, situace na trhu…
Počet nových nezaměstnaných v USA je opět rekordní, situace na trhu…
14:30

Počet nových nezaměstnaných v USA je opět rekordní, situace na trhu práce může být horší než během Velké hospodářské krize

Americké úřady práce zaregistrovaly v týdnu do 28. března 6,648 milionu nově podaných žádostí o podporu v...
Spojené státy americké (USA) Americká ekonomika Nezaměstnanost
Více než čtvrtina firem v Británii kvůli koronaviru propouští
13:28

Více než čtvrtina firem v Británii kvůli koronaviru propouští

Více než čtvrtina britských společností plánuje v nejbližším období propouštět. Nutí je k tomu koronavirová krize,...
Spojené království Pracovní trh Koronavirus
EK podpoří kurzarbeit 100 miliardami eur, uvolní další peníze
13:06

EK podpoří kurzarbeit 100 miliardami eur, uvolní další peníze

Evropská komise (EK) ve čtvrtek zveřejnila další balíček podpůrných opatření, která mají pomoci ekonomikám...
Evropská unie Pracovní trh Evropská ekonomika
Ve Španělsku přišel v březnu o práci rekordní počet lidí
12:46

Ve Španělsku přišel v březnu o práci rekordní počet lidí

Ve Španělsku v březnu kvůli opatřením proti šíření koronaviru přišel o práci rekordní počet lidí, zhruba 900 000....
Španělsko Pracovní trh Koronavirus
Česká opatření pro pendlery způsobují problémy firmám v Bavorsku
12:13

Česká opatření pro pendlery způsobují problémy firmám v Bavorsku

Vážné komplikace mnoha bavorským firmám způsobují zpřísněná česká opatření pro takzvané pendlery, tedy zaměstnance,...
Německo Pracovní trh Koronavirus
Unipetrol uvedl do provozu novou polyetylénovou jednotku
11:57

Unipetrol uvedl do provozu novou polyetylénovou jednotku

Unipetrol zprovoznil v areálu Záluží u Litvínova na Mostecku novou jednotku na výrobu polyetylénu. Celkové investiční...
Unipetrol Akcie ČR
British Airways chtějí pro část lidí nucené volno, Boeing odchod
10:59

British Airways chtějí pro část lidí nucené volno, Boeing odchod

Britská letecká společnost British Airways se chystá poslat na neplacené volno až 80 % zaměstnanců. O práci by ale...
Doprava Koronavirus
Asijské akcie táhly ke dnu banky
Asijské akcie táhly ke dnu banky
10:40

Asijské akcie táhly ke dnu banky

Je to sice ohraná písnička, ale investorskou náladu na trzích stále ovlivňuje strach z šíření pandemie koronaviru....
Asijské akcie Shrnutí obchodování v Asii
NKÚ: Stát opět nevyužil růst pro lepší státní rozpočet
10:15

NKÚ: Stát opět nevyužil růst pro lepší státní rozpočet

Přestože státní rozpočet loni skončil nižším než plánovaným schodkem, stát nevyužil dobré hospodářské situace a...
Rozpočet Česká ekonomika