باتری زیستی خودشارژ باکتریساز: پیشرفت چینی در انرژی پایدار با راندمان ۹۹ درصدی

باتری زیستی خودشارژ باکتریساز پیشرفت چینی در انرژی پایدار با راندمان ۹۹ درصدی, دانشمندان چینی با توسعه یک باتری زیستی نوآورانه، گامی بزرگ در جهت ذخیرهسازی انرژی پایدار برداشتهاند. این دستگاه با بهرهگیری از باکتریهای الکتروفعال، توانایی شارژ خودکار را دارا است و راندمان انرژی بسیار بالایی را در آزمایشها ثبت کرده است.

مکانیزم عملکرد باتری مبتنی بر باکتری گروهی از محققان مؤسسه فناوری پیشرفته شنژن (SIAT) وابسته به آکادمی علوم چین، این فناوری را ابداع کردهاند. بر اساس گزارش منتشر شده در، ساختار این باتری بر پایه هیدروژل زنده طراحی شده که در آن بیوفیلمهای باکتری شوانلا وانیدنسیس کپسوله شدهاند. این میکروارگانیسمها در ماتریکس آلژینات قرار گرفته و با کمک فناوری چاپ سهبعدی، امکان ساخت باتری در ابعاد و اشکال سفارشی فراهم شده است.

معماری داخلی این باتری زیستی از جوهر زیستی برای آند، ژل آلژینات حاوی فراسیانید پتاسیم برای کاتد و غشای نفیون جهت تسهیل تبادل یونها تشکیل شده است. طراحی کلی از ساختار باتریهای لیتیوم-یون الهام گرفته شده و در قالب استاندارد مدل ۲۰۳۲ پیادهسازی گردیده است.

عملکرد و شاخصهای فنی باتری نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد این باتری در طول ۵۰ چرخه شارژ و دشارژ، راندمانی فراتر از ۹۹.۵ درصد را حفظ کرده است که نشاندهنده اتلاف انرژی بسیار پایین است. دستگاه توانسته تا ۱۰ بار به صورت خودکار شارژ شود و نرخ بقای سلولهای باکتریایی پس از عملیات، ۹۰ درصد گزارش شده است.

از نظر مشخصات فنی، این باتری ظرفیت اختصاصی ۰.۴ میلیآمپرساعت بر گرم، چگالی توان ۸.۳۱ میکرووات بر سانتیمترمربع و چگالی انرژی ۰.۰۰۸ واتساعت بر لیتر را ارائه میدهد. مزایای زیستمحیطی و کاربردهای پزشکی با وجود چگالی انرژی پایینتر در مقایسه با باتریهای لیتیومی، این فناوری به عنوان یک راهکار پایدار و سازگار با محیط زیست معرفی میشود. حذف نیاز به مواد خام کمیاب و سمی مانند کبالت و منگنز، از مزایای بارز آن است.

محققان معتقدند این باتریها میتوانند در نسل آینده تجهیزات پزشکی، به ویژه برای تحریک عصبی دقیق و کنترل فشار خون، نقشی کلیدی ایفا کنند.