Ученые всего мира работают над созданием новых батареек

Ученые всего мира работают над созданием новых элементов питания, проще говоря, батареек. Например, в Израиле изобрели био-конструкцию, которая вырабатывает ток из воды, используя энергию фотосинтеза. Английские ученые применили углеродное волокно, чтобы накопить огромный электрический заряд.

Ученые всего мира работают над созданием новых элементов питания, проще говоря, батареек. Например, в Израиле изобрели био-конструкцию, которая вырабатывает ток из воды, используя энергию фотосинтеза. Английские ученые применили углеродное волокно, чтобы накопить огромный электрический заряд. В этом негласном споре умов поучаствовали и российские специалисты.

Электричество из воды. Оказывается, такое возможно. Израильские физики создали уникальную по своей природе био-батарейку. В этой лаборатории целая "колония", как здесь говорят, сине-зеленых водорослей. Которые занимаются тем, чем им положено — фотосинтезом.

"Если вы дотронетесь до сосуда, вы почувствуете, что он очень горячий — почти 70 градусов по Цельсию. Именно поэтому, мы считаем, что это самый подходящий организм, чтобы извлечь фотосинтезирующие белки из клеток", — объясняет Рахель Нехуштаи, профессор биологии.

"Мы попытались взять из живого организма элементы, отвечающие за фотосинтез. Выделить их. А дальше сделать "батарейку", так сказать, которая есть в растении, и поместить ее на небольшой золотой электрод", — рассказывает Итамар Виллнер, химик Еврейского университета в Иерусалиме.

Поверхность электрода покрывается особым полимером. Он удерживает молекулы фотосистемы на месте и одновременно является "проводом", по которому свободные электроны перетекают на золотой электрод. Положительный полюс — катод — изготовлен из стеклоуглерода, поверхность которого покрыта углеродными нано-трубками и особым ферментом. Это вещество захватывает электроны и использует их для превращения свободного кислорода в молекулы воды.

Эксперименты показали, что первая в мире био-батарейка, хоть и генерирует электрический ток, использоваться в быту пока, увы, не может. Все из-за приставки био-. Живой батарейке нужно постоянно добавлять воду и реагенты и удалять продукты распада. А вот английская разработка скоро сможет заменить и сталь, и аккумуляторы.

"Мы и сами удивились, когда узнали, что углеродное волокно — это многофункциональный материал. Оно не только повышает плотность изделия, но и может накапливать большой заряд электрического тока", — говорит Мило Шаффер, профессор химии Лондонского императорского колледжа.

Две задачи сразу решают два слоя. Так появился суперконденсатор, чтобы система работала достаточно одного импульса. Если использовать карбоновые конденсаторы в автомобилестроении, то электрокар покажется совсем не инновацией. Ведь внутри литий-ионная батарея — с точки зрения ученых — прошлый век.

Это значит — дополнительный вес, уже не восемь, а минимум 16 часов зарядки. Кто такое купит? Особенно, если карбоновый суперконденсатор может гораздо больше. Приблизить далекое английское будущее решили на российском химфаке МГУ. Не карбон, правда, литий-воздушные батарейки должны появиться уже в конце текущего года. На них электрокар проедет не 150, а 500 километров.

"Металлический литий активно реактирует с атмосферными газами, поэтому все проводят в перчаточном боксе с очень чистой аргоновой атмосферой, то есть заносим все вещества, которые нам необходимы, откачиваем воздух в боксе и можно работать", — объясняет Дмитрий Семененко, инженер химического факультета МГУ.

Использовать литий как основу вообще не имеет особого смысла, считают в Московском авиационном институте. Батарея электромобиля на последнем месте. На первом – водород. Но сделать электромобиль лучше может и двигатель. Достаточно магниты заменить на особую обмотку, говорят в МАИ.

"Можем запустить больший ток. Нужно либо увеличить площадь обмотки возбуждения, что приведет к увеличению машины, либо использовать сверхпроводники, где этот параметр не так важен", — рассказывает Роман Ильясов, доцент, кандидат технических наук МАИ.

В итоге электромобиль сможет дольше ехать без подзарядки, его вес уменьшится, а скорость увеличиться. И все же на один вопрос, никто из ученых ответить не смог, когда вся эти теоретические выкладки и проекты станут реальной действительностью для каждого из нас.