鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:948次 | 2020年04月15日
用樹(shù)木做成的超級(jí)環(huán)保太陽(yáng)能電池
美國(guó)佐治亞理工學(xué)院和馬里蘭大學(xué)的研究人員聲稱(chēng)他們已經(jīng)研發(fā)了一款百分百綠色的電池用樹(shù)木做成的超級(jí)環(huán)保太陽(yáng)能電池,這款電池是用不完的。
一顆廢棄的電池能污染多少土地?多少水?
假如一節(jié)一號(hào)電池在地里腐爛,有毒物質(zhì)能使一平方米的土地失去使用價(jià)值,而把一粒紐扣電池扔進(jìn)水里,它其中所含的有毒物質(zhì)會(huì)造成60萬(wàn)升水體的污染,相當(dāng)于一個(gè)人一生的用水量。何時(shí)我們才可以摒棄這些坑爹的電池?
近日,美國(guó)佐治亞理工學(xué)院和馬里蘭大學(xué)的研究人員聲稱(chēng)他們已經(jīng)研發(fā)了一款百分百綠色的電池,這和我們常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池并不是一回事用樹(shù)木做成的超級(jí)環(huán)保太陽(yáng)能電池,這款電池是用不完的。
事實(shí)上,常規(guī)的太陽(yáng)能電池還不夠環(huán)保。佐治亞理工學(xué)院有機(jī)光子學(xué)和電子技術(shù)中心的負(fù)責(zé)人BernardKippelen解釋稱(chēng),常規(guī)的太陽(yáng)能電池雖然能利用太陽(yáng)光能發(fā)電生產(chǎn)清潔能源,但電池本身是不能回收再利用的,人類(lèi)只是在減少了對(duì)化石燃料的依賴(lài),但同時(shí)消耗著其他資源,在這款革命性的電池誕生之前,這和拆了東墻補(bǔ)西墻沒(méi)什么差別。
普通電池中含有鎘、鉛、汞等重金屬,其廢舊電池中的重金屬正是帶來(lái)污染的元兇。研究人員認(rèn)為,要徹底改變電池污染環(huán)境的問(wèn)題,必須換掉電能的載體,既然太陽(yáng)能電池的工作原理和植物光合用途類(lèi)似,那為何不可以直接用植物纖維制作電池?
經(jīng)過(guò)上千種材料的篩選后,研究人員研發(fā)了一種植物纖維納米晶體,只要把構(gòu)成太陽(yáng)能電池的有機(jī)物裝入這種結(jié)構(gòu)中就能形成簡(jiǎn)單的植物電池。由于這也是一種有生物降解功能的材料,電池能夠在溫水中自行溶解。生產(chǎn)的材料是植物本身,這里有取之不盡的光能有機(jī)物,電池使用后也可以自行分解,百分百環(huán)保,這才是真正的綠色科技。研究人員自豪地表示。
目前,這種新型電池能將接收到植物光能的2.7%轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能電能,轉(zhuǎn)化率在有機(jī)材料中名列前茅,不過(guò)還遠(yuǎn)不及常規(guī)太陽(yáng)能電池(在所有種類(lèi)的太陽(yáng)能電池中,光電轉(zhuǎn)換效率最高的是單晶硅,達(dá)到24%)。除了轉(zhuǎn)化率不及常規(guī)太陽(yáng)能電池之外,這種新型太陽(yáng)能電池面對(duì)的另一個(gè)問(wèn)題是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,由于這些新型電池的原材料是可降解的,很可能一場(chǎng)大雨就能將電池產(chǎn)品徹底毀掉。對(duì)此,馬里蘭大學(xué)的研究人員在電池的環(huán)境適應(yīng)能力問(wèn)題上下了功夫。研究人員利用納米技術(shù),從黃松中取材,在木纖維上涂了一層錫膜,并使用鈉代替常規(guī)電池中的鋰,這樣生產(chǎn)出的電池比紙張薄,也能起到一定程度的防水功能,從而新增電池對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力。
事實(shí)上,假如這些新型的電池能夠正式投入生產(chǎn)線,它還將改善工人們的身體健康。常規(guī)的太陽(yáng)能電池尤其是光電轉(zhuǎn)化效率最高的單晶硅太陽(yáng)能電池,在生產(chǎn)過(guò)程中有一部分硅會(huì)以氯硅氣體化合物的形式作為廢料排出,污染空氣,經(jīng)常接觸硅的工人也容易患上矽肺這種職業(yè)病,而這種用樹(shù)木做成的太陽(yáng)能電池,工人們完全不必?fù)?dān)心污染問(wèn)題。然而,什么時(shí)候才能拿到這塊木頭電池?研發(fā)人員表示,他們的下一個(gè)目標(biāo)是將轉(zhuǎn)化率提高到兩位數(shù),假如研究進(jìn)展順利,5年內(nèi)這種電池就能被正式推出市場(chǎng)。