סוללות ליתיום של ימינו אומנם יעילות, אולם השימוש בהן כרוך בשלל בעיות סביבתיות וכספיות. תוך שימוש בחומרים המתקבלים מהזרעים של הצמח אספסת תרבותית ובשילוב עם שרף מעצי אורנים, חוקרים הצליחו להמציא חלופה מסקרנת במיוחד.
| מרכיביה של הסוללה החדשה עשויים מביו-חומרים אורגניים מתחדשים המתקבלים מצמח האספסת (הזרעים) ומשרף עצי אורן. [צילום: Daniel Brandell ] |
[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]
סוללות ליתיום של ימינו אומנם יעילות, אולם השימוש בהן כרוך בשלל בעיות סביבתיות וכספיות. תוך שימוש בחומרים המתקבלים מהזרעים של הצמח אספסת תרבותית ובשילוב עם שרף מעצי אורנים, חוקרים הצליחו להמציא חלופה מסקרנת במיוחד.
החוקרים, מאוניברסיטת אופסלה שבשבדיה, פרסמו את ממצאי המחקר שלהם בכתב-העת המדעי ChemSusChem. "אנו סבורים כי התגלית שלנו פותחת צוהר לפיתוחן של סוללות ידידותיות יותר לסביבה ובעלות יעילות אנרגטית משופרת בהשוואה לסוללות הנפוצות כיום", אמר החוקר Daniel Brandell מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת אופסלה.
סוללות ליתיום, הודות לקיבולת האנרגיה הגבוהה שלהן, מהוות פתרון מבטיח במגוון מוצרים במערכות אנרגיה עתידיות, למשל – ברכבים חשמליים או עבור אחסון כמויות גדולות של חשמל עבור רשת החשמל העירונית. יחד עם זאת, בסוללות הליתיום הנפוצות היום טמונות מספר בעיות הקשורות לסביבה ולעלות הכספית שלהן. הבעיה הראשונה היא בעובדה כי מאגרי הליתיום הניתן להפקה מסחרית מוגבלים ולא ברור אם כמותם תוכל לענות על הדרישות בעתיד. יתרה מכך, קשה מאוד למחזר את מתכת הליתיום מהחומרים האי-אורגניים עליהם מבוססות סוללות הליתיום הקיימות היום. בנוסף, סוללות ליתיום מכילות חומרים אחרים, אפילו נדירים יותר ממתכת הליתיום, שדי קשה להחליפם בחומרים אחרים ואשר מחייבים תשומות אנרגיה גדולות וכימיקלים רעילים לשם מחזורם.
החוקרים הצליחו לפתח רעיון חדש לחלוטין של סוללה – סוללה המבוססת על חומר ביולוגי מתחדש הניתן למחזור כאשר קיבולת האנרגיה שבתוכה תואמת את זו של סוללות יון ליתיום קיימות. מרכיבי הסוללה החדשנית עשויים מביו-חומרים אורגניים מתחדשים המתקבלים מתוך זרעי צמח האספסת ומשרף עץ האורן, וניתן למחזרם בעזרת תשומות אנרגיה נמוכות תוך שימוש בכימיקלים בלתי-מסוכנים, כגון אתאנול ומים.
למרות שהסוללות הקיימות היום מכילות חומרים אי-אורגניים בלתי-מתחדשים, זוהי אינה הפעם הראשונה שמוצגת סוללה המורכבת מחומרים מתחדשים. אולם, אסטרטגיית המחזור והמיצוי שלהם מהווה רעיון מדעי חדש לחלוטין. גם היכולת לבנות סוללה חדשה מתוך המרכיבים של סוללה שאזלה אפשרית במסגרת השיטה החדשה. במילים אחרות, תהליך פשוט וישיר מאפשר להשתמש בה שוב ושוב.
החוקרים הראו כי ליתיום שעבר מיצוי מתוך סוללה שאזלה ניתן לשימוש חוזר עבור סוללה חדשה: כל מה שצריך הוא להוסיף חומר ביולוגי נוסף. המדענים הוכיחו כי הסוללה שלהם מסוגלת להפיק עד כדי 99% מתפוקת האנרגיה של הסוללה המקורית.
מוסיף ואומר החוקר הראשי: "השימוש בחומרים אורגניים מתוך מקורות מתחדשים מאפשר לנו להימנע ממספר בעיות שהיו עלולות לנבוע מעלייה חדה בשימוש בסוללות ליתיום. אך חשוב מכך, זהו צעד ענק בפיתוח שיטה פשוטה וידידותית לסביבה למחזור הליתיום המצוי בסוללות אלו. הפתרונות הללו הם גם חסכוניים במיוחד".
הידיעה המקורית
| {loadposition content-related} |
