นักวิจัยได้สร้างแบตเตอรี่ที่มีโปรตีนชีวภาพแทนลิเธียม
ปราศจากโลหะ ย่อยสลายตามความต้องการในการรีไซเคิล และแก้ไขปัญหาด้านจริยธรรมและสิ่งแวดล้อมที่ก่อให้เกิดภัยพิบัติลิเธียมไอออน
เนื่องจากจำนวนรถยนต์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อัจฉริยะต่างๆเพิ่มสูงขึ้น ปัญหาด้านจริยธรรมและสิ่งแวดล้อมของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่จ่ายไฟจึงเริ่มมีมากขึ้น มีแบตเตอรี่เพียงไม่กี่ล้านก้อนที่ถูกทิ้งในแต่ละปีที่ได้รับการรีไซเคิล และการขุดหาวัสดุที่ทำขึ้นมานั้นสามารถทำร้ายคนและสิ่งแวดล้อมได้
นักวิจัยจาก Texas A&M University ผู้รายงานเทคโนโลยีดังกล่าวในวารสาร Nature ( Tan P. Nguyen et al. Polypeptide organic radical batteries. Nature, 2021.) กล่าวว่าแบตเตอรี่ชีวภาพอาจเป็นคำตอบแบบใหม่ แบตเตอรี่ปลอดสารพิษไม่ใช้โลหะ และง่ายต่อการย่อยสลายและรีไซเคิลโดยการละลายในสารละลายที่เป็นกรด
เมื่อพิจารณาจากการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดแบตเตอรี่ โลกจะมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทิ้งประมาณ 15 ล้านเมตริกตันเพื่อต่อสู้กับภายในปี 2573 ตามการประมาณการบางประการ และหากธุรกิจยังดำเนินต่อไปตามปกติ สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่จะจบลงที่หลุมฝังกลบ
Jodie Lutkenhaus ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีกล่าวว่า “อัตราการรีไซเคิลแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในขณะนี้เป็นตัวเลขหลักเดียว “มีวัสดุที่มีค่าในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แต่มันยากมากและใช้พลังงานมากในการกู้คืน”
Lutkenhaus, Karen Wooley และเพื่อนร่วมงานได้สร้างคุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่ใหม่ทั้งหมดตั้งแต่เริ่มต้น พวกเขาใช้โพลีเปปไทด์ซึ่งเป็นส่วนประกอบของโปรตีนเพื่อสร้างอิเล็กโทรดสองขั้วของแบตเตอรี่ซึ่งส่งผ่านอิเล็กตรอนไปมาระหว่างการชาร์จและการคายประจุ
อิเล็กโทรดโพลีเปปไทด์ (The polypeptide electrodes) ยังคงเสถียรระหว่างการใช้งานแบตเตอรี่ แต่พวกมันจะเสื่อมสภาพลงเมื่อวางไว้ในสภาพที่เป็นกรดเพื่อให้กรดอะมิโนและหน่วยการสร้างอื่นๆสามารถนำไปรีไซเคิลเป็นแบตเตอรี่ใหม่ได้ ผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลายเหล่านี้ไม่เป็นอันตราย ดังนั้นแบตเตอรี่จะถูกทิ้งในหลุมฝังกลบหรือทิ้งลงสู่สิ่งแวดล้อม พวกมันก็สามารถสลายได้โดยไม่เป็นอันตราย
ค้นพบเพิ่มเติม: นักวิจัยสร้างวัสดุราคาไม่แพงที่เปลี่ยนความร้อนเหลือทิ้งเป็นไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ
แบตเตอรี่ใหม่ใช้งานได้ประมาณหนึ่งในสามเช่นเดียวกับแบตเตอรี่ไอออน แต่ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่นั้นตรงกับแบตเตอรี่ไร้โลหะอื่นๆ ที่ผลิตขึ้นก่อนใช้พลาสติกออร์แกนิค ปัญหาของแบตเตอรี่ออร์แกนิคก็คือการรีไซเคิลได้ยากเช่นกัน
แน่นอนว่านี่เป็นก้าวแรก แต่แบตเตอรี่ที่ใช้โพลีเปปไทด์ที่ย่อยสลายได้ดังกล่าวสามารถตอบสนองความต้องการแบตเตอรี่ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและยั่งยืนในระบบเศรษฐกิจหมุนเวียนในอนาคต
ที่มา : anthropocenemagazine
