Биотопливная батарея из глюкозы и витамина B2 спасет мировую энергетику

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории США и Аргоннской национальной лаборатории представили рабочий прототип новой биоэлектрической батареи. Ее принцип действия скопирован с человеческого метаболизма, а основными рабочим веществами являются биоматериалы – глюкоза и рибофлавин (витамин B2). И то, и другое можно легко и дешево получать из растений, что должно помочь решить проблему накопления энергии — вплоть до мирового масштаба.

Конструкция батареи проточного типа, где глюкоза выполняет функции электролита для транспортировки электронов между электродами. Аналогия с клетками человеческого тела в том, что для ускорения реакций в них используются ферменты. Раньше их функции выполняли химические катализаторы на основе благородных металлов — золота и платины. В новом варианте они заменены рибофлавином.

Новая батарея примерно в 20 раз мощнее предыдущих версий, ее пиковая энергетическая плотность составляет 13 мВт/см². Она функционирует при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Отказ от металлических катализаторов позволил существенно снизить себестоимость батареи, так как 1 кг глюкозы стоит порядка $20, а 1 кг платины — $52 тыс. То же касается рибофлавина – как и глюкозу, его можно получать из растений, дешево и в больших объемах.

Авторы разработки указывают на ключевое преимущество своего детища – для создания таких батарей нужно лишь растительное сырье, возобновляемый ресурс. Исчезает нужда раскапывать недра планеты и добывать материалы с угрозой для экологии. Практически каждая страна, даже не имея залежей полезных ископаемых и углероводородов, сможет выращивать материалы для изготовления таких батарей для своих нужд — в том числе, и для энергоемких отраслей промышленности.