Ученые из Вирджинии разработали сахарную батарею рекордной плотности

Научно-исследовательская группа из политехнического института штата Вирджинии (Virginia Tech) на днях объявила о разработке нового типа аккумулятора, который в ближайшее время может стать достойной альтернативой традиционным литиево-ионным батареям, имеющим достаточно малый срок службы и регулярно пополняющим собой свалки токсичных отходов. Как утверждают ученые, новые батареи, работающие на сахаре, являются более дешевыми в изготовлении, биологически разлагаемыми и годными для многоразового использования.

Помимо всех этих преимуществ, сахарная батарея, разработанная адъюнкт-профессором из Колледжа сельского хозяйства Персивалем Чжаном и его коллегами, имеет удельную плотность энергии на порядок выше, чем у аналогов, ранее разработанных другими учеными. Это означает, что батарея может работать более длительное время без подзарядки.

По мнению Чжана, сахар является идеальным природным соединением для хранения энергии, поэтому решение использовать это свойство для создания экологически чистой батареи вполне логично. Уже в ближайшие три года новая сахарная батарея может заменить литиевые аккумуляторы в портативных электронных устройствах, таких как сотовые телефоны, планшеты, игровые контроллеры и др.

Сахарная батарея представляет собой тип ферментативного топливного элемента. В ней, как и в любых других топливных элементах, происходит реакция между топливом – в качестве которого выступает мальтодекстрин, полисахарид, изготовленный из частичного гидролиза крахмала, – и воздухом. В результате реакции генерируется электричество, и вода как основной побочный продукт. Биокатализатором служат недорогие по стоимости ферменты, а не дорогостоящая платина, как в обычных литиевых аккумуляторах.

Как отмечает Чжан, в отличие от водородных и метаноловых топливных элементов, сахарная батарея не взрывоопасная и не воспламеняющаяся. Что же касается зарядки батареи, этот процесс заключается лишь в том, чтобы добавить в нее очередную порцию сахара – подобно тому, как картридж принтера заправляется чернилами.