Papierowa bateria, może być ekologiczną alternatywą

Akumulator papierowy aktywowany wodą może prowadzić do wykorzystywania bardziej ekologicznej technologii jednorazowego użytku.

Dwuogniwowa wersja baterii papierowej od Empa
Dwuogniwowa wersja baterii papierowej | fot. Empa

Chociaż zawsze najlepiej jest coś ponownie użyć i poddać recyklingowi, wiele małych, prostych urządzeń elektronicznych o niskim poborze mocy jest przeznaczonych do jednorazowego użytku. Nowa papierowa bateria może uczynić je bardziej przyjaznymi dla środowiska, ponieważ jest aktywowana przez wodę, a po wyrzuceniu ulega biodegradacji. Opracowana przez naukowców ze szwajcarskiego instytutu Empa bateria jest przeznaczona do zastosowań takich jak „inteligentne” etykiety wysyłkowe, czujniki środowiskowe i jednorazowe medyczne urządzenia diagnostyczne.

W obecnej formie, bateria składa się z jeszcze jednego połączonego ogniwa. Każda komórka mierzy jeden centymetr kwadratowy (0,4 cala kw.), a jej papierowe podłoże jest impregnowane chlorkiem sodu (inaczej solą kuchenną). Jeden koniec ma powłokę woskową, do której przymocowane są dwa przewody.

Na jednej stronie papieru nadrukowany jest atrament zawierający płatki grafitu, który służy jako katoda. Na drugą stronę nadrukowano farbę zawierającą proszek cynkowy, który służy jako anoda. Obydwie farby, po obu stronach papieru, pokrywa trzecia farba zawierająca płatki grafitu i sadzę – łączy katodę i anodę z dwoma drutami na jednym końcu.

Po nałożeniu niewielkiej ilości wody na baterię, płyn powoduje rozpuszczenie soli w papierze, uwalniając naładowane jony. Gdy te jony rozpraszają się w zwilżonym elektrolicie papierowym, powodują utlenianie cynku w anodzie, uwalniając elektrony.

Naukowcy wykorzystali dwuogniwową baterię papierową do zasilania budzika LCD
Naukowcy wykorzystali dwuogniwową baterię papierową do zasilania budzika LCD | fot. Empa

W teście laboratoryjnym dwuogniwowa wersja baterii była w stanie zasilić mały budzik z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym.

Dodatkowo stwierdzono, że zaledwie dwie krople wody wystarczą, aby aktywować pojedynczą komórkę w ciągu 20 sekund. Gdy nie jest podłączone do urządzenia zużywającego energię, ogniwo to osiąga napięcie 1,2 wolta. Wydajność ogniwa znacznie spadła po godzinie – w miarę wysychania papieru – chociaż była w stanie utrzymać napięcie robocze 0,5 V przez kolejną godzinę, po dodaniu kolejnych dwóch kropli wody.

Główny naukowiec, prof. Gustav Nyström – który wcześniej opracował biodegradowalny minikondensator – uważa, że ​​przy dalszych pracach inżynieryjnych wysychanie papieru nie powinno być tak bardzo ograniczającym czynnikiem.

Badania zostały opisane w artykule, który został niedawno opublikowany w czasopiśmie Scientific Reports.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: Empa | New Atlas