Vai vēži un krabji izglābs nākotnes baterijas?  (1)

Baterijām pašos pamatos ir trīs galvenie komponenti – divi elektrodi un elektrolīts, pa kuru plūst strāva no viena elektroda uz otru. Bez elektrolīta baterija savu funkciju nepildītu. Mūsdienās baterijās tiek lietoti dažādi elektrolīti. Parastās AA baterijas jeb "pirkstiņi" bieži satur kālija hidroksīdu – tā ir visai korozīva substance, un noteikti nav vēlams to izmest atkritumu tvertnē, lai tā pēc tam tiktu iešķūrēta zemē kādā atkritumu poligonā. Viedierīcēs visbiežāk izmanto litija-jonu baterijas – tajās elektrolīts pārsvarā ir no polimēriem. Tie gluži nav tik indīgi kā kālija hidroksīds, taču dabā ilgi nenoārdītos. Visticamāk, tas prasītu gadsimtus.

Kā norāda izdevums "Popular Science", arī pašu bateriju ražošana šobrīd nav tas "zaļākais" pasākums – to izgatavošanai vajadzīgi retzemju metāli, bet pēc nolietošanās tās nereti nav viegli pārstrādājamas atkārtotai izmantošanai.

Tāpēc Merilendas Universitātes un Hjūstonas Universitātes zinātnieki pievienojušies daudzām jo daudzām citām pētnieku grupām visā pasaulē, kas meklē ilgtspējīgas alternatīvas. Ir skaidrs, ka bez baterijām neiztiksim.

Izrādās, ka viens no ilgtspējīgiem savienojumiem, ko var izmantot par elektrolītu, ir hitozāns. To visai vienkāršā ķīmiskā procesā var iegūt no hitīna, kas savukārt ir organiska viela, no kuras sastāv posmkāju un citu bezmugurkaulnieku cietais ārējais apvalks.

Hitozānu jau izmanto rūpniecībā dažādiem mērķiem – kopš 80. gadiem to izmanto lauksaimniecībā kā mēslojumu. Tāpat hitozānu izmanto ūdens attīrīšanai – tas var palīdzēt aizvākt no ūdens nosēdumus un cietās daļiņas. Arī alkoholisko dzērienu ražotāji izmanto hitozānu, lai dzidrinātu savus brūvējumus. Tā kā hitozāns nav indīgs un bioloģiski noārdās, tiek domāts arī par veidiem, kā to izmantot medicīnā, piemēram, mākslīgo orgānu drukāšanā.

Merilendas un Hjūstonas universitāšu pētnieki secinājuši, ka hitozāns visai labi kalpo arī par elektrolītu baterijās, kuru elektrodi izgatavoti no cinka. Šo pieeju pētījušas arī citas zinātnieku grupas pasaulē, taču ASV universitāšu grupa hitozāna struktūrai pievienojusi cinka jonus, kas to padarījusi fiziski izturīgāku un arī efektīvāku.

Kopumā divas trešdaļas no šīs baterijas dabā visai ātri noārdītos – aptuveni piecu mēnešu laikā –, turklāt tik ļoti nepiesārņojot vidi ar indīgām vielām. Šobrīd pētnieki pievērsušies arī elektrodiem – ja tos izdotos izgatavot no bionoārdāma materiāla, tad beidzot varētu runāt par pilnībā ekoloģisku bateriju.