توسعه باتری جدیدی که با هوا و دی‌اکسید کربن کار می‌ کند

محققان دانشگاه پِن به روش بالقوه دیگری برای تولید انرژی از دی‌اکسید کربن موجود در اتمسفر دست یافتند. آن‌ها موفق به تولید یک باتری سلولی مایع شده‌اند که عمدتاً از محلول‌های آبی حاوی دی‌اکسید کربن یا اکسیژن استفاده می‌کند. نام فنی فرآیند حل این مواد در آب Sparging نام دارد. در این فرآیند، مایعات حاوی ترکیبات متفاوتی از CO₂ و همچنین سطح متفاوتی از pH است و این عدم تعادل منجر به تولید برق می‌شود.

در یک باتری سلولی آبی، دو مایع به‌واسطه‌ی یک غشا از هم جدا می‌شوند و با هم ترکیب نمی‌شوند؛ اما اجازه دارند تبادل یون‌ داشته باشند. زمانی که یون‌ها میان محلول CO₂ غلیظ‌تر و محلول هوای معمولی مبادله شدند، ولتاژ در الکترودهای اکسید منگنز در هر دو ظرف تغییر می‌کند. این اتفاق جریان الکترون‌های میان دو الکترود متصل‌به‌هم را تحریک می‌کند و برق تولید می‌شود. زمانی که غلظت یونی به حد خنثی رسید، می‌توان باتری را با پرکردن دوباره‌ی هر دو ظرف با محلول‌های متفاوت، شارژ مجدد کرد و جهت جریان الکترون‌ها را تغییر داد. محققان دانشگاه پنسیلوانیا توانستند این باتری را تا زمان از کار افتادن برای مدت ۵۰ بار شارژ و دشارژ کنند.

استفاده از دی‌اکسید کربن در یک باتری مایع، ایده‌ی جدیدی نیست؛ اما این مدل دارای میانگین تراکم قدرت ۰.۸۲ وات بر مترمربع و تقریباً ۲۰۰ بار بیشتر از نمونه‌های ساخته‌شده‌ی قبلی است. سایر سیستم‌های سلول سوختی مبتنی بر CO₂، انرژی بیشتری تولید می‌کنند؛ اما به‌مراتب پیچیده‌تر هستند و با استفاده از سوخت‌های متراکم، به درجه حرارت بالایی برای کار نیاز دارند.

اما باتری ساخته‌شده در دانشگاه پنسیلوانیا قادر به کار در دمای اتاق است و در ساخت آن از مواد و فرآیندهای ارزان‌قیمت استفاده شده است. بااین‌حال، این تیم تحقیقاتی می‌گوید شاید انجام این آزمایش در مقیاس بزرگ‌تر ازنظر اقتصادی امکان‌پذیر نباشد. هرچند این امید وجود دارد که این باتری‌ها با نیروگاه‌های سوخت فسیلی ادغام شوند و بتوانند CO₂ تولیدی آن‌ها را به انرژی بیشتر تبدیل کنند. درحالی‌که برای بهبود عملکرد و دوام این باتری‌ها به کار بیشتری نیاز است، هر چیزی که بتواند یک وضعیت بد را کمرنگ‌تر کند، به‌نوبه‌ی خود یک اتفاق خوب محسوب می‌شود.