Naukowcy z Hiszpanii opracowali akumulator, który wykorzystuje główny składnik krwi. Bateria zasilana hemoglobiną dostarczała energię nawet przez 30 dni. Jeśli uda się pokonać problemy, gdzie wynalazek mógłby znaleźć zastosowanie?
Współczesny świat budowany na akumulatorach
Baterie litowo-jonowe to podstawa naszego codziennego życia. Znajdziemy je zarówno w pojazdach elektrycznych, jak i urządzeniach mobilnych, takich jak smartfony, tablety czy laptopy oraz w innych sprzętach ładowalnych i z opcją wymiany akumulatora. Naukowcy poszukują jednak alternatyw, które mogłyby ograniczyć wpływ zużytych baterii na środowisko. Jedną z nich są baterie cynkowo-powietrzne.
Zasada ich działania opiera się o reakcję chemiczną, w której dochodzi do redukcji tlenu. Aby jednak reakcja mogła dojść do skutku, konieczne jest zastosowanie katalizatora o atypowym działaniu. Wśród jego właściwości musi znaleźć się zdolność do szybkiego absorbowania cząsteczki tlenu oraz tworzenia cząsteczek wody. Jak się okazało, hemoglobina jest jedną z substancji, która mogłaby spełnić te wymagania.
Hemoglobina to białko i jeden z najważniejszych składników występujących w krwi. Jej zadaniem jest transport tlenu od płuc aż do poszczególnych tkanek organizmu. Dotychczas element ten był kojarzony wyłącznie dostarczaniem tlenu do komórek, jednak naukowcy odnaleźli kolejne zastosowanie cennego składnika krwi. Badacze z Uniwersytetu w Kordobie stworzyli innowacyjną baterię, która zasilana jest hemoglobiną.
Bateria z biokatalizatorem – zastosowanie i wady
Opracowany wynalazek został wyposażony w jedynie 0,165 miligrama hemoglobiny. Tak niewielka ilość wystarczyła jednak, aby bateria była w stanie działać od 20 do 30 dni. Niezwykły akumulator uzbrojony w taki biokatalizator mógłby zatem znaleźć zastosowanie w urządzeniach, które wszczepiane są do ciała człowieka czy zwierzęcia. Doskonałym i często spotykanym przykładem jest np. rozrusznik serca. Innowacyjny akumulator może pracować przy odczynie pH wynoszącym około 7,4, a więc przy wartości zbliżonej do pH krwi.
Powstały prototyp ma jednak sporą wadę: na obecny moment bateria nie może zostać ponownie naładowana. Zespół prowadzi intensywne prace nad odnalezieniem białka, które byłoby w stanie przekształcić wodę z powrotem w tlen. Ten proces byłby wystarczający, aby akumulator został naładowany.
Innym kłopotliwym aspektem jest brak możliwości zastosowania baterii w kosmosie, gdyż do jej pracy potrzebny jest stały dostęp tlenu. Wynalazek ten jest jednak kolejnym dowodem na szansę zredukowania użycia litu, którego dostępność jest coraz bardziej ograniczona.
