https://frosthead.com

Ali lahko plesen napaja baterije prihodnosti?

Navadni plesen ima izjemne lastnosti, ko gre za napajanje baterij, so odkrili škotski raziskovalci.

Plesen, Neurospora crassa, znana tudi kot plesen iz rdečega kruha, lahko spremeni mangan-klorid v spojino, ki vsebuje manganove okside, ki imajo elektrokemične lastnosti.

"To je bilo veliko presenečenje, saj je bilo tako učinkovito, " pravi Geoffrey Gadd, mikrobiolog z univerze v Dundeeju na vzhodu Škotske.

Gaddova ekipa je gojenje gojila v gojišču, ki vsebuje sečnino in mangan klorid. Material je postal »biomineraliziran.« Gadd pravi: »Dobili ste to skorjasto, kristalno videti biomaso.« Material se je nato segreval pri 300 stopinjah Celzija štiri ure, dokler ni postal karboniziran. Nastali produkt je bil mešanica biomase in manganovih oksidov.

Skupina je domnevala, da bi bilo njihovo odkritje koristno, saj lahko manganove okside uporabimo kot elektrode za litij-ionske baterije. Dodatni testi, ki so jih opravili Gaddovi kolegi na Kitajskem, so pokazali, da so materiali, ki izhajajo iz plesni, resnično imeli ugodne lastnosti za uporabo tako v litij-ionskih baterijah kot v superkondenzatorjih. Material je izgubil le 10 odstotkov svoje zmogljivosti po 200 ciklih polnjenja, kar kaže, da je morda idealen za uporabo v polnilnih baterijah.

Litij-ionske baterije se uporabljajo v številnih običajnih elektronikah, kot so mobilni telefoni in prenosniki. Njihove elektrode so lahko narejene iz najrazličnejših materialov, vendar je manganov oksid med najcenejšimi in najmanj strupenimi. Zdi se, da ima karboniziran kompozit iz glive-manganovega oksida, ki ga je ustvarila Gaddova ekipa, v primerjavi z manganovimi oksidi, pridobljenimi iz običajnih sredstev, še posebej obetavne lastnosti glede na njegovo energijsko gostoto in stabilnost.

Raziskava, ki je prva pokazala, da glivice lahko pomagajo pri sintezi materialov z elektrokemičnimi lastnostmi, je bila objavljena v reviji Current Biology .

Material po segrevanju (Geoffrey Gadd) Material po segrevanju (Geoffrey Gadd)

Odkritje se je precej odcepilo od Gaddove glavne raziskave, ki se nanaša na to, kako glive lahko transformirajo kovine. Gadd in njegova ekipa so si že prej ogledali, kako lahko glive spremenijo svinec na onesnaženi zemlji v bolj stabilno, manj nevarno obliko in kako lahko glive pomagajo pri obnavljanju redkih, povpraševalnih elementov, kot sta selen in kobalt, iz odpadnih materialov. Ta proces, znan kot "biološka obnova", velja za glavno nastajajočo fronto v boju proti onesnaževanju in prizadevanju za ohranitev stalne količine dragocenih elementov v obtoku, kljub geopolitičnim napetostim.

Pomembno je opozoriti, da čeprav N. crassa imenujejo plesni rdečega kruha, to niso nejasne stvari, ki jih rastejo na ustaljeni bagueto, pravi Gadd.

"Prvotno, ko so ga odkrili, mislim, da je bil izoliran iz kosa kruha, vendar je v resnici izredno redek, " pojasnjuje. "Če vam kruh odpade, je to dejansko iz drugih organizmov."

Gadd in njegova ekipa pogosto sodelujejo z N. crassa, saj ta hitro raste in je njen celoten genom sekvenciran. Toda drugi organizmi verjetno vplivajo na isto preobrazbo.

"Naslednji korak bi bil pravilno raziskati [to delo] v uporabnem kontekstu, povečati, izboljšati uspešnost, raziskati ekonomijo, " pravi Gadd.

Vendar bi to lahko šlo dobro, Gaddova glavna dela pa se še naprej osredotočajo na uporabo gliv za biološko obnovo.

Torej, ko boste naslednjič zagledali plesen okoli hiše, ga malo spoštujte. Ta malo goba je morda prihodnost trajnostne energije.

Ali lahko plesen napaja baterije prihodnosti?