Kipepeo kwenye jopo la jua. Mkopo wa picha: Takver (cc 2.0)

Betri iliyotengenezwa na urea, inayopatikana kawaida kwenye mbolea na mkojo wa mamalia, inaweza kutoa njia ya gharama nafuu ya kuhifadhi nishati inayozalishwa kupitia nguvu ya jua au aina zingine za nishati mbadala kwa matumizi wakati wa masaa ya kupumzika.

Betri haiwezi kuwaka na ina elektroni zilizotengenezwa kwa aluminium nyingi na grafiti. Kiunga kikuu cha elektroliti, urea, tayari imezalishwa kiwandani na tani ya mbolea za mmea.

"Kwa hivyo, kimsingi, kile ulichonacho ni betri iliyotengenezwa na vifaa vya bei rahisi na vingi unazoweza kupata duniani. Na ina utendaji mzuri, "anasema Hongjie Dai, profesa wa kemia katika Chuo Kikuu cha Stanford. "Nani angefikiria ungeweza kuchukua grafiti, aluminium, urea, na kweli kutengeneza betri inayoweza kuzunguka kwa muda mrefu?"

Mnamo mwaka wa 2015, maabara ya Dai ilikuwa ya kwanza kutengeneza betri ya aluminium inayoweza kuchajiwa. Mfumo huu ulitozwa chini ya dakika na ilidumu maelfu ya mizunguko ya malipo. Maabara ilishirikiana na Taasisi ya Utafiti wa Teknolojia ya Viwanda ya Taiwan (ITRI) kuwezesha pikipiki na toleo hili la zamani, ambalo lilikuwa na shida moja kubwa: ilihusisha umeme wa bei ghali.

Toleo jipya zaidi linajumuisha elektroni inayotokana na urea na ni ya bei rahisi mara 100 kuliko mfano wa 2015, na ufanisi mkubwa na wakati wa kuchaji wa dakika 45. Ni mara ya kwanza urea kutumika katika betri.

Tofauti ya gharama kati ya betri mbili, Dai anasema, ni "kama usiku na mchana." Matokeo yanaonekana katika Kesi ya Chuo cha Taifa cha Sayansi.

Tofauti na nishati inayotokana na mafuta, nishati ya jua inaweza kutumika tu wakati jua linaangaza. Jopo la jua huchochea nishati kwenye gridi ya umeme wakati wa saa za mchana. Ikiwa nishati hiyo haitumiwi mara moja, inapotea kama joto.

Kadiri hitaji la teknolojia mbadala linakua, ndivyo pia hitaji la betri za bei rahisi, zenye ufanisi kuhifadhi nishati ya kutolewa usiku. Betri za leo, kama betri za lithiamu-ion au asidi zinazoongoza, ni za gharama kubwa na zina urefu mdogo wa maisha.

Betri mpya inaweza kutoa suluhisho kwa shida ya uhifadhi wa gridi, anasema mgombea wa udaktari Michael Angell. “Ni ya bei rahisi. Ni bora. Uhifadhi wa gridi ndio lengo kuu. "

Uhifadhi wa gridi pia ni lengo la kweli zaidi, kwa sababu ya gharama ndogo ya betri, ufanisi mkubwa, na maisha ya mzunguko mrefu, Angell anasema. Aina moja ya ufanisi, inayoitwa ufanisi wa Coulombic, ni kipimo cha malipo ambayo hutoka kwa betri kwa kila kitengo cha malipo ambacho huchukua wakati wa kuchaji. Ufanisi wa Coulombic kwa betri hii ni kubwa-asilimia 99.7.

Ingawa pia ni bora, betri za lithiamu-ion kawaida hupatikana katika vifaa vidogo vya elektroniki na vifaa vingine vinaweza kuwaka. Kwa upande mwingine, betri ya urea inaungua na kwa hivyo haina hatari.

"Ningehisi salama ikiwa betri yangu mbadala katika nyumba yangu imetengenezwa na urea na nafasi ndogo ya kusababisha moto," Dai anasema.

Ili kukidhi mahitaji ya uhifadhi wa gridi ya taifa, betri ya kibiashara itahitaji kudumu angalau miaka kumi. Kwa kuchunguza michakato ya kemikali ndani ya betri, Angell anatarajia kuongeza maisha yake.

Mtazamo unaahidi. Kwenye maabara, betri hizi za aluminium zenye msingi wa urea zinaweza kupitia mizunguko ya kuchaji 1,500 na muda wa kuchaji wa dakika 45.

"Kwa betri hii, ndoto ni kwa nishati ya jua kuhifadhiwa katika kila jengo na kila nyumba," Dai anasema. “Labda itabadilisha maisha ya kila siku. Hatujui. ”

Hati miliki za betri zimepewa leseni kwa Mifumo ya AB, iliyoanzishwa na Dai. Toleo la kibiashara sasa linaendelea.

Chanzo Chanzo

Jackie Flynn kwa Chuo Kikuu cha Stanford

Idara ya Nishati ya Merika, Mpango wa Talanta ya Mtandao wa Ulimwenguni wa 3.0, Wizara ya Elimu ya Taiwan, na Mradi wa Wasomi wa Taishan ulifadhili kazi hiyo.

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon