Современную действительность невозможно представить без такой необходимой вещи, как элементы питания. Ученые многих стран работают над изобретением батареек современного поколения. В частности, группа израильских специалистов могла придумать био-конструкцию, способную, вырабатывать электричество из воды, при этом используя энергию фотосинтеза. Англичане для накопления электрических зарядов придумали применять углеродное волокно. Российские ученые решили не оставаться в стороне и внесли свой вклад в разработку элементов питания.
Но сначала обо всем по порядку. Физики из Израиля смогли получить уникальную био-батарейку, способную добывать энергию из воды. В своей лаборатории ученые занимаются выращиванием целой «колонии» сине-зеленых водорослей, а те в свою очередь – фотосинтезом.
Профессор биологии, Рахель Нехуштаи рассказал, что если дотронуться до сосуда с водорослями, то можно почувствовать насколько он горячий – почти 70 градусов по Цельсию. Сине-зеленые водоросли являются наиболее подходящим организмом для извлечения фотосинтезирующих белков из клетки.
Он пояснил, то его группа пыталась взять из живого организма элементы, которые отвечают за фотосинтез. А после извлечения элемент, поместить на его на золотой электрод.
По словам Итамар Виллнер, химика Еврейского университета в Иерусалиме, поверхность электрода предварительно обрабатывается специальным полимером. Этот полимер обладает способностью удерживать молекулы фотосистемы на месте, при этом также служит своего рода «проводом», по которому свободные электроны смогут попасть на золотой электрод. Положительный полюс - катод в такой чудо-батарейке, изготовлен из стеклоуглерода, а его поверхность покрыта углеродными нано-трубками и особым ферментом. Фермент помогает захватывать электроны, чтобы потом использовать для превращения свободного кислорода в молекулы воды.
Но пока, что такая био-батарейка не может использоваться в быту, хотя и генерирует электрический ток. Дело в том, что живому элементу питания необходимо постоянно добавлять воду, реагенты, а потом удалять продукты распада.
Разработка английских ученых была более успешной и, видимо, в скором будущем сможет заменить привычные всем аккумуляторы.
Мило Шаффер, профессор химии Лондонского императорского колледжа говорит, что углеродное волокно является многофункциональным материалом. С его помощью не только увеличивается плотность изделия, также оно способно накапливать большой заряд электрического тока.
Сами ученые уверяют, что литий-ионная батарея – это уже прошлый век, тем более, когда существует карбоновый суперконденсатор. Для работы такой системы достаточно одного импульса.
Российские ученые, сотрудники химфака МГУ решили помочь своим коллегам из Великобритании. Как стало известно, уже в следующем году могут появиться батарейки нового поколения, правда, не карбоновые, а литий-воздушные. На таких батарейках электрокар может без подзарядки проехать не 150, а 500 километров.
Дмитрий Семененко, инженер химического факультета МГУ сообщил, что металлический литий активно вступает в реакцию с атмосферными газами, поэтому все опыты приходится проводить в специальном боксе с чистой аргоновой атмосферой. Говоря проще, в помещение заносятся все необходимые для работы вещества, а потом в боксе откачивается воздух – и можно работать.
Хотя, ученые Московского авиационного института считают, что использовать литий в качестве основы неэффективно. Батарея в электромобиле может быть не самой главной деталью. Сделать электрокар лучше может и двигатель, а для этого нужно заменить магниты на особую обмотку.
По этой обмотке можно пропустить больший ток. Для этого достаточно увеличить площадь обмотки, однако при этом также необходимо будет укрупнить автомобиль, или же использовать сверхпроводники, что еще проще. Тогда электромобиль сможет двигаться без подзарядки, его скорость будет гораздо больше, а вес - меньше. Но пока, что все эти изобретения находятся на стадии разработки, теоретических выкладок, и точно неизвестно, когда воплотятся в реальность.
