ابداع یک باتری زیست‌تخریب‌پذیر با استفاده از پوست خرچنگ!
تاریخ انتشار: ۱۱ شهریور ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۹۱۰۸۹۸
محققان از پوست خرچنگ برای ساخت باتری‌های زیست‌تخریب‌پذیر جدید با راندمان ۹۹.۷ درصدی استفاده می‌کنند که به طور ایمن تجزیه و بازیافت می‌شود.
به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، باتری‌های لیتیومی بزرگ همانطور که در باتری غول پیکر شرکت "تسلا" در استرالیای جنوبی شاهد آن هستیم، می‌توانند نقش مهمی در ذخیره‌سازی انرژی تجدیدپذیر در یک شبکه ایفا کنند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
باتری‌های مبتنی بر "روی" یکی از چندین جایگزین مقرون‌به‌صرفه‌تر و به طور بالقوه ایمن‌تر برای باتری‌های لیتیومی هستند و اکنون یک پیشرفت جدید نشان می‌دهد که چگونه پوست خرچنگ ممکن است این باتری‌ها را بسیار پایدارتر کند.
انتظار می رود که تقاضا برای ذخیره انرژی طی سال‌های آتی افزایش یابد، زیرا ما بیشتر به انرژی‌های تجدیدپذیر و وسایل نقلیه الکتریکی برای حمل و نقل تکیه می‌کنیم و در حالی که باتری‌های لیتیوم-یونی که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، به خوبی به ما کمک می‌کنند، باتری‌های دیگری نیز در حال توسعه هستند که بازدهی بیشتر و طولانی مدت را نوید می‌دهند. استخراج لیتیوم گران است و با هزینه‌های زیست‌محیطی همراه است و باتری‌هایی که از این ماده بهره می‌برند، به خوبی قابل بازیافت نیستند.
اکنون محققان مرکز نوآوری مواد دانشگاه مریلند، یک باتری مبتنی بر "روی" با الکترولیت استخراج شده از پوست خرچنگ ساخته‌اند که ۹۹.۷ درصد بازدهی دارد.
این الکترولیت از "کیتوزان" که یک مشتق شیمیایی از "کیتین" است که به وفور در پوست خرچنگ یافت می‌شود، ساخته شده است. از آنجایی که کیتوزان زیست‌تخریب‌پذیر است، دو سوم ازا ین باتری به طور طبیعی بدون باقی ماندن محصولات مضر در طبیعت، تجزیه می‌شود.
بر اساس این مطالعه جدید، این باتری پس از ۱۰۰۰ چرخه شارژ و تخلیه، بازده انرژی ۹۹.۷ درصدی دارد که آن را به گزینه‌ای مناسب برای ذخیره انرژی تولید شده توسط باد و خورشید برای انتقال به شبکه‌های برق تبدیل می‌کند.
یک جایگزین سازگار با محیط زیست
باتری‌های لیتیوم-یونی به دلیل چگالی انرژی و پایداری چرخه‌شان، به‌طور گسترده‌ای به عنوان دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شوند. پیش‌بینی می‌شود که ارزش بازار باتری‌های لیتیوم-یونی از ۳۰ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۷ به ۱۰۰ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۵ افزایش یابد. اما این افزایش با هزینه زیست محیطی همراه است.
پروفسور "لیانگ‌بینگ هو" از دانشگاه مریلند و نویسنده اصلی این مطالعه می‌گوید: مقدار زیادی باتری در حال تولید و مصرف است که احتمال بروز مشکلات زیست‌محیطی را افزایش می‌دهد. به عنوان مثال، جداکننده‌های پلی‌پروپیلن و پلی‌کربنات که به طور گسترده در باتری‌های لیتیوم-یونی استفاده می‌شوند، صدها یا هزاران سال طول می‌کشد تا تجزیه شوند و به محیط زیست بازگردند.
کیتوزان مورد استفاده در این باتری جدید که از کیتین که فراوان ترین پلیمر در طبیعت است، مشتق شده است، در پوست بیرونی سخت‌پوستان از جمله خرچنگ، میگو، لابستر و اسکلت بیرونی حشرات و دیواره سلولی قارچ یافت می‌شود.
پوست خرچنگ منبعی است که به راحتی در دسترس است، زیرا در حال حاضر به عنوان ضایعات غذا در سراسر دنیا دور ریخته می‌شود. هر ساله، صنایع غذایی ۶ تا ۸ میلیون تن ضایعات پوست خرچنگ، میگو و لابستر تولید می‌کنند که همین مسئله، ضایعات سخت‌پوستان را به منبعی کم‌هزینه و تجدیدپذیر از کیتوزان تبدیل می‌کند.
در این مطالعه، محققان از کیتوزان به عنوان یک الکترولیت ژلی برای پایدارتر کردن باتری‌ها و سازگار کردن آنها با محیط زیست استفاده کردند.
یک الکترولیت به عنوان محیطی عمل می‌کند که امکان انتقال یون بین پایانه مثبت و منفی سلول باتری را فراهم می‌کند. الکترولیت‌ها می‌توانند مایع، خمیر یا ژلی باشند و بسیاری از باتری‌ها از مواد شیمیایی بسیار قابل احتراق یا خورنده به عنوان الکترولیت استفاده می‌کنند.
کیتوزان به طور طبیعی توسط میکروارگانیسم‌ها تجزیه می‌شود، به این معنی که باتری را می‌توان در پایان عمر خود به سادگی در خاک دفن کرد تا ظرف پنج ماه تجزیه شود. در انتها نیز فقط "روی" باقی می‌ماند که می‌تواند بازیافت شود.
نیاز به باتری‌های جدید
چالش در تهیه باتری‌های لیتیوم-یونی، تامین مواد خام، عمدتا لیتیوم و کبالت است. این یک خطر بزرگ ایجاد می‌کند، زیرا ماهیت کمیاب این مواد خام می‌تواند منجر به کمبود گسترده آنها در سطح جهان شود. اما "روی" به عنوان یک ماده خام، فراوان‌تر از لیتیوم است، به این معنی که باتری‌های مبتنی بر "روی" می‌توانند ارزان‌تر، کمتر برای محیط‌زیست مضر باشند و کمتر مستعد مشکلات زنجیره تأمین هستند.
"هو" و تیمش امیدوارند که به کار بر روی ساخت باتری‌های حتی سازگارتر با محیط زیست ادامه دهند.
وی می‌گوید: امیدوارم در آینده همه اجزای باتری‌ها زیست تخریب‌پذیر باشند.
احتمالاً به این زودی شاهد باتری‌های مبتنی بر پوست خرچنگ نخواهیم بود تا دستگاه‌هایمان را تغذیه کنند، اما این مطالعه می‌تواند به بهبود فناوری کنونی باتری‌ها کمک کند.
این مطالعه در مجله Matter منتشر شده است.
منبع: عصر ایران
کلیدواژه: باتری های لیتیوم یونی زیست تخریب پذیر پوست خرچنگ محیط زیست باتری ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.asriran.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «عصر ایران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۹۱۰۸۹۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
بهترین گوشی زیر ۱۰ میلیون؛ جنگ ردمی نوت 13 و A25
فرارو- مقایسه ردمی نوت 13 و گلکسی A25 تقابل بهترین گوشی‌های زیر ۱۰ میلیون فعلی بازار است. ردمی نوت 13 نسخه ۵G با ۱۲۸ گیگ فضای ذخیره‌سازی کمی بیش از ۹ میلیون فروخته می‌شود و فروشنده‌های موبایل کف قیمت گلکسی A25 سامسونگ را در همین بازه اعلام می‌کنند.
به گزارش فرارو؛ مقایسه ردمی نوت 13 و گلکسی A25 در بخش دوربین و نمایشگر با برتری میلیمتری گوشی کره‌ای به‌پایان می‌رسد، اما آن‌هایی که موقع خرید گوشی همه‌چیز را فدای قدرت پردازنده و باتری می‌کنند، می‌توانند سراغ خرید ردمی نوت 13 بروند.
مقایسه ردمی نوت 13 و A25 ؛ تفاوت طراحیگلکسی A25 سامسونگ در حد پنج، شش گرم از ردمی نوت 13 شیائومی سنگین‌تر است. وزن گلکسی A25 سامسونگ بدون احتساب گلس و ... تقریبا ۱۹۷ گرم است و شیائومی، اقتصادی‌ترین گوشی نسل ردمی نوت 13 را با وزن ۱۷۳.۵ گرم روانه بازار کرده است. بخشی از این اتفاق به‌خاطر بزرگتر بودن گلکسی A25 سامسونگ است که در همان نگاه اول می‌توانیم به آن پی ببریم.
گلکسی A25 سامسونگ، فقط چند میلیمتر ارتفاع بیشتری دارد و از نظر سبک و سیاق طراحی نسبت به مدل‌های نسل قبلی خودش، شکیل‌تر است. میان‌رده جدید سامسونگ در رنگ‌های آبی روشن و تیره، لیمویی و مشکی در بازار موجود است و خریداران ردمی نوت 13 نسخه ۵G شیائومی می‌توانند گوشی خودشان را از بین رنگ‌های مشکی، سفید، آبی و طلایی انتخاب کنند. تا اینجا برتری خاصی در سبک طراحی دوتا گوشی وجود ندارد و بهتر است برای انتخاب گزینه نهایی، سراغ بقیه آیتم‌ها برویم.
مقایسه ردمی نوت 13 و گلگسی A25 ؛ تفاوت نمایشگرردمی نوت 13 به‌شکل جزیی از نمایشگر بزرگتری برخوردار است. گفتیم جزیی، چون تفاوت اندازه نمایشگر ردمی نوت 13 و A25 سامسونگ فقط در حد یک‌دهم اینچ است. گلکسی A25 سامسونگ مثل خیلی از میان‌رده‌های کره‌ای با نمایشگری از نوع سوپر AMOLED پا به میدان گذاشته که نسبت به صفحه‌نمایش ردمی نوت 13 بهتر است.
گلکسی A25 سامسونگ به‌لطف نمایشگر سوپر AMOLED از تراکم پیکسل بیشتری برخوردار است و در وهله دوم، از ترکیب نسبتا قابل قبولی در این بخش استفاده می‌کند. رفرش‌ریت ۱۲۰ هرتز و حداکثر روشنایی هزار نیت، بخشی از مشخصات نمایشگر ۶.۵ اینچی گلکسی A25 است و البته همین عدد و رقم‌ها در مشخصات صفحه‌نمایش ردمی نوت 13 به‌چشم می‌خورد. با این حال نمایشگر سوپر AMOLED مقابل نمایشگر AMOLED حکم به برتری گوشی کره‌ای در این راند می‌دهد.
مقایسه ردمی نوت 13 و گلکسی A25 ؛ تفاوت تراشهردمی نوت 13 از حیث پردازنده اوضاع بهتری نسبت به گلکسی A25 سامسونگ دارد. تراشه پنج نانومتری اگزینوس ۱۲۸۰ گلکسی A25 سامسونگ با اینکه چیز زیادی از تراشه شش نانومتری مدیاک دایمنسیتی ۶۰۸۰ ردمی نوت 13 ندارد،، اما موقع اجرای بازی، شرایط به نفع ردمی نوت 13 تغییر می‌کند.
ردمی نوت 13 علاوه بر این، به‌لطف همین تراشه شش نانومتری، در شارژدهی گوشی کمک حال باتری است و طبق محاسبات پنچمارک‌های معروف در این بخش هم شرایط بهتری از رقیب کره‌ای دارد. فراموش نکنیم تفاوت‌های گلکسی A25 و ردمی نوت 13 در بخش پردازنده، آنچنان محسوس نیست، اما خب موقع مقایسه نهایتا باید روی گزینه اصلح دست گذاشت.
مقایسه ردمی نوت 13 و گلکسی A25 ؛ تفاوت دوربینردمی نوت 13 روی کاغذ باید از دوربین بهتری نسبت به گلکسی A25 برخوردار باشد، اما در عمل اصلا اینطوری نیست.
ردمی نوت 13 نسخه ۵G که به حسگر اصلی ۱۰۰ مگاپیکسل مجهز شده، درمقایسه با حسگر اصلی ۵۰ مگاپیکسل A25 سامسونگ، موقع زوم کردن و تغییر نور قافیه را می‌بازد. در همین مدت کوتاهی که از حضور ردمی نوت 13 در بازار می‌گذرد، صحبت‌های زیادی از افت کیفیت دوربین در شب مطرح شده، اما A25 سامسونگ به‌رسم میان‌رده‌های قبلی کره‌ای چنین اتهامی ندارد. علاوه بر حسگر اصلی و دوتا دوربین‌های اولتراواید و تشخیص عمق، حسگر سلفی و ۱۳ مگاپیکسلی A25 عکس‌های بهتری نسبت به دوربین سلفی ۱۶ مگاپیکسلی ردمی نوت 13 ثبت می‌کنند.
مقایسه ردمی نوت 13 و گلکسی A25 ؛ تفاوت باتریردمی نوت 13 با اینکه از حیث دوربین و نمایشگر عملکری ضعیف‌تر از A25 نشان می‌دهد، اما موقع مقایسه باتری سربلند از زمین رقابت خارج می‌شود.
ردمی نوت 13 و گلکسی A25 هر دو مثل میان‌رده‌های اسم‌ورسم‌دار بازار، به باتری پنج هزار میلی‌آمپر ساعت مجهز شده‌اند. با این وجود از صدقه‌سر همان تراشه دایمنسیتی ۶۰۸۰، ردمی نوت 13 می‌تواند شارژدهی بیشتری داشته باشد. از طرف دیگر ردمی نوت 13 با شارژر ۳۳ وات سزگار است و همین آپشن باعث می‌شود در مدت زمان کمتری، ظرفیت باتری از صفر به ۱۰۰ درصد تبدیل شود.
مقایسه ردمی نوت 13 و گلکسی A25
| مشخصات | ردمی نوت 13 | گلکسی A25 |
| ابعاد | 161.1 در 75 در 7.6 میلیمتر | 161 در 76.5 در 8.3 میلیمتر |
| وزن | 173.5 گرم | 197 گرم |
| نوع نمایشگر | AMOLED | سوپر AMOLED |
| سایز نمایشگر | 6.6 اینچ | 6.5 اینچ |
| حسگر اصلی | 100 مگاپیکسل | 50 مگاپیکسل |
| تراشه اصلی | دایمنسیتی 1080 (شش نانومتر) | اگزینوش 1280 (پنج نانومتر) |
| ظرفیت باتری | پنج هزار میلی‌آمپرساعت | پنج هزار میلی‌آمپرساعت |
| کف قیمت | 9 میلیون و 100 هزار تومان | 9 میلیون و 100 هزار تومان |
حمله به نمازگزاران در گذره هرات افغانستان/ ۶ نفر شهید شدند