شش تکنولوژی باتری‌های آینده

همه‌ی ما عاشق دستگاه‌ها و گجت‌های باتری‌خور خود هستیم، اما باتری‌های قابل حمل می‌توانند تاثیرات بدی روی محیط زیست داشته باشند. خوشبختانه تحقیقات جدید نشان داده است که در آینده‌ی نه چندان دور می‌توان باتری‌های سالم‌تری برای محیط زیست تولید کرد. مهندسان این صنعت در حال جایگزینی ترکیبات سمی باتری‌های معمول با مواد غیر سمی همچون برگ‌ها یا قند هستند. دیگر نوآوری‌های این زمینه سعی می‌کنند تا با استفاده از قدرت طبیعت طول کارکرد و عمر باتری و همچنین توان بازگشت به طبیعت را افزایش دهند. برای مثال به صورت تصادفی باتری‌ای با نانوسیم‌هایی از جنس طلا ساخته شده است که می‌تواند باتری‌های معمول لیتیومی موجود را از بازار به در کند، همچنین می‌توان از باتری دیگری نام برد که بعد از تمام شدن عمرش در آب حل می‌شود تا دوباره بتوان از مواد موجود در آن استفاده کرد.

باتری از جنس برگ

تیمی از محققان دانشگاه مریلند دنبال توسعه‌ی ماده‌ای هستند که ارزان باشد و بتوان از آن به عنوان ترمینال منفی باتری استفاده کرد. و در نهایت نیز این ماده را در خود محیط دانشگاه پیدا کردند. یافته‌های این تیم حاکی از آن است که برای تولید چنین ماده‌ای باید برگ‌های درخت بلوط را تا 1000 درجه سانتی‌گراد گرم کرد تا ساختارهای کربنی موجود در آن نابود شود، سپس با استفاده از الکترولیت‌ها می‌توان از محفظه‌های طبیعی موجود در برگ برای جذب الکترون استفاده کرد. نتیجه یک قطب منفی بر پایه‌ی محیط زیست خواهد بود که دقیقاً مانند قطب منفی باتری‌های معمول کار می‌کند. این تحقیقات هنوز جریان دارد تا شاید تیم محقق این پروژه بتوانند از دیگر مواد طبیعی همچون خزه‌ی تورب، پوست موز و لیمو به عنوان ترکیباتی جدید برای باتری‌ها استفاده کنند.

باتری گرافینی که در یک لحظه تغییر ساختار می‌دهد

تکنولوژی‌های آینده‌ی باتری‌هادانشمندان در حال تلاش برای تولید باتری‌ای هستند که بتواند در استفاده‌ی مداوم طول عمر زیادی داشته باشد. دانشگاه سوینبرن استرالیا قادر به ساخت باتری‌ای شده است که بر پایه‌ی گرافین است، به سرعت شارژ می‌شود و آنقدر ظرفیت دارد که می‌تواند تقریباً تا ابد دوام بیاورد. در این باتری گرافین‌های به شدت قوی جای لیتیوم را در ابرخازن‌های باتری‌های معمول می‌گیرد و بدین ترتیب علاوه بر رفع شدن تمام نقاط ضعف باتری‌ّهای معمول تاثیر مخرب باتری بر محیط زیست نیز کاهش پیدا می‌کند. این ابر خازن جدید که بر پایه‌ی گرافین است به این باتری اجازه می‌دهد که ظرف چند ثانیه به ظرفیت 100 درصد خود شارژ شود، می‌تواند چرخه‌های شارژ بیشتری را نسبت به باتری‌های لیتیومی متحمل شود و هزینه‌ی تولید کمتری نیز دارد.

باتری قندی

تکنولوژی‌های آینده‌ی باتری‌هایک تیم تکنولوژی در ویرجینیا قادر به ساخت باتری‌ای بر پایه‌ی قند شده‌اند که از همه‌ی نمونه‌های قبلی باتری‌های بر پایه‌ی قند بیشتر کار می‌کند. مالتودکسترین، چندقندی‌ای که از آبکافت نشاسته گرفته می‌شود، از قند طبیعی جدا شده و به عنوان سوخت در این باتری استفاده می‌شود. وقتی که با هوا ترکیب شود این باتری الکترون‌هایی تولید می‌کند که می‌تواند برای تولید الکتریسیته استفاده شود. قند ارزان و فراوان است، پس می‌تواند تکنولوژی پایه‌ای ساخت باتری‌ای باشد که نه تنها ارزان بلکه هماهنگ با محیط زیست است.

بیشتر بخوانید:

باتری بر پایه‌ی طلا که هیچ وقت خراب نمی‌شود

تکنولوژی‌های آینده‌ی باتری‌هایک کشف تصادفی توسط محققان دانشگاه کالیفرنیا منجر به تحول تکنولوژیکی شد که شاید باعث شود باتری‌های لیتیومی برای همیشه از بازار حذف شوند. این تیم قادر به ساخت باتری‌ای شده‌اند که از نانوسیم‌هایی از جنس طلا  و مواد ترکیبی و جدید دیگری کار می‌کند. این باتری توانایی این را دارد که صدها هزار بار شارژ شود و بر خلاف باتری‌های لیتیومی هیچ تغییری در عملکرد این باتری در طی زمان ایجاد نخواهد شد. این باتری از نانوسیم‌های الکترود محافظت‌شده‌ای با هسته‌ی طلا ساخته شده است که با لایه‌هایی از منگنز دی اکسید و ژل الکترولیت احاطه شده‌اند. با این که این تیم در ابتدا در تلاش برای نوآوری‌های در زمینه‌ی بالا بردن توان باتری بوده‌اند به طور اتفاقی این روش تولید باتری را کشف کرده‌اند که قادر به ساخت باتری‌هایی است که می‌توانند تا ابد بدون هیچ تغییری در کارکرد مورد استفاده قرار گیرند.

باتری با قابلیت حل شدن در آب

تکنولوژی‌های آینده‌ی باتری‌هاباتری‌ای با قابلیت حل شدن در آب ممکن است مورد نیاز هر کسی نباشد اما تولید چنین باتری‌ای برای شرایطی که باتری‌ها به صورت یک بار مصرف مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌تواند مفید باشد. این باتری که توسط تیمی در دانشگاه آیووا ساخته شده است این قابلیت را دارد که در مواجهه با نور، گرما یا مایعات به حالت نابودی خودکار، خود را از بین ببرد. این نوع عملکرد می‌تواند استفاده‌ی مناسبی در تجهیزات نظامی داشته باشد، تجهیزاتی که به منبع الکتریکی مشخصی برای زمانی محدود نیاز دارند. همچنین بعضی از دستگاه‌های پزشکی و محیط زیست نیز می‌توانند از موارد استفاده‌ی این باتری باشند و از آنجایی که این باتری در صورت تماس با آب در آن حل می‌شود تاثیر این باتری بر محیط زیست کاملاً نامشهود خواهد بود.

باتری آب نمکی خوراکی

تکنولوژی‌های آینده‌ی باتری‌هادر حالی که شاید هیچ نیازی نباشد که باتری خوراکی وجود داشته باشد می‌توانید در این مورد خاص در صورت نیاز قسمت‌هایی از باتری را بخورید. در تلاشی جهت نشان دادن میزان طبیعی بودن باتری و تاکید بر حفاظت از محیط زیست، «جی ویتاکر» قطعاتی از باتری جدید شرکت خود را خورد. بیشتر قطعات این باتری شامل موادی طبیعی همچون خاک، کتان، کربن و آب نمک می‌شود. در حالی اگر این باتری را به عنوان وعده‌ی غذایی انتخاب کنید لذت زیادی از غذای خود نخواهید برد این باتری نشانی از حساسیتی در زمینه‌ی تولید باتری‌ها است که قبل از آن به ندرت در این صنعت مشاهده شده است.

این باتری حجم زیادی دارد و برای کارهایی که نیاز به انرژی بیشتری دارند تولید می‌شود، برای مثال خانه‌ها یا شرکت‌هایی که با استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مثل انرژی خورشیدی کار می‌کنند و شاید در مواردی به سیستمی پشتیبان برای تهیه‌ی انرژی نیاز داشته باشند.

دیدگاه خود را ثبت کنید