Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории США и Аргоннской национальной лаборатории продемонстрировали работающий прототип инновационной биоэлектрической батареи. Ее принцип функционирования основан на человеческом метаболизме, а основными веществами являются биоматериалы – глюкоза и рибофлавин (витамин B2). Обе эти составляющие можно легко и недорого извлекать из растений, что может помочь в решении проблемы накопления энергии на глобальном уровне.
Конструкция батареи имеет проточный тип, где глюкоза служит электролитом для переноса электронов между электродами. Параллель с клетками человеческого организма заключается в том, что для ускорения реакций в них применяются ферменты. Ранее эти функции выполняли химические катализаторы на основе драгоценных металлов — золота и платины. В новой версии они заменены рибофлавином.
Эта новая батарея примерно в 20 раз эффективнее своих предшественников, ее пиковая энергетическая плотность достигает 13 мВт/см². Она работает при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Отказ от металлических катализаторов позволил значительно снизить стоимость батареи, так как 1 кг глюкозы стоит около $20, в то время как 1 кг платины — $52 тыс. То же самое касается рибофлавина – как и глюкозу, его можно получать из растений, недорого и в больших количествах.
Авторы проекта подчеркивают основное преимущество своей разработки – для создания таких батарей требуется лишь растительное сырье, возобновляемый ресурс. Это исключает необходимость извлекать материалы из недр Земли, что может угрожать экологии. Практически каждая страна, даже без запасов полезных ископаемых и углеводородов, сможет выращивать сырье для производства таких батарей для собственных нужд — включая энергоемкие сектора промышленности.
