Прототип электрической батареи, созданный в Политехническом университете Виргинии, использует в качестве рабочего вещества сахарозу и обладает плотностью энергии, на порядок превосходящей все существующие решения. По самым оптимистичным оценкам потребуется всего 2-3 года, чтобы модернизировать конструкции всех мобильных гаджетов для работы с новым источником питания. Глюкоза и ее производные, вроде сахарозы, это созданные самой природой аккумуляторы энергии. Извлечь ее несложно – в ход идут процесс окисления при контакте вещества с кислородом, а побочным продуктом химической реакции является обычная вода. Одной из первых батарейку для электронных устройств, сделанную из сахара, представила Sony в 2007 году.
Внутри 4-см кубика под воздействием энзимов на аноде глюкоза расщепляется и электроны устремляются к катоду, где взаимодействуют с кислородом и образуют молекулы воды. А высвобожденная энергия отводится для нужд потребителей.
В разработке ученых используется вещество мальтодекстрин, позволяющее добиться небывалой энергетической плотности – по сравнению с серийными литий-ионными аккумуляторами она выше в 10 раз. То есть, обладая схожими размерами, подобная батарейка сможет работать без подзарядки в разы дольше. По словам руководителя проекта, профессора Персиваля Чжана (Percival Zhang), речь идет о создании самого настоящего перезаряжаемого топливного элемента, универсального источника энергии будущего.
Но, в отличие от водородных ячеек или батарей с метанолом, здесь химическая реакция протекает с использованием безопасных веществ – сахар, энзимы и вода. Нет ни угрозы взрыва, ни воспламенения, а после истечения срока эксплуатации утилизировать батарейку проще простого, она полностью разлагается в естественной среде. Восстанавливать заряд тоже несложно, достаточно лишь подсыпать ложечку-другую сахара, точнее, подлить раствор на основе глюкозы.
Путь от рабочего прототипа до серийных устройств, которые можно установить в планшеты и ноутбуки, по мнению профессора, будет пройден за 3 года. Торопиться не стоит, лучше как следует не только проработать саму технологию, но и продумать пути модернизации энергетической индустрии. Переход на биоразлагаемые топливные элементы снизит количество генерируемого отраслью мусора на сотни тысяч тонн в год. Но действовать надо сообща и это уже задача не ученых, а бизнесменов и политиков.