Pillerin geleceği için önemli adım: Yengeç kabuklarından pil yapıyorlar

Dünya’nın, alışılmadık bir kaynak yardımıyla daha sürdürülebilir pilleri olabilir: Kabuklular.

Geçtiğimiz hafta Matter dergisinde yayınlanan bir makalede araştırmacılar, yengeç ve ıstakoz kabuklarında bulunan bir maddeyle biyolojik olarak parçalanabilen bir pil yaptıklarını söylüyor.

Pillerin çalışma şeklinin önemli bir parçası, her iki uçtaki iki elektrik terminali arasında bulunan ve iyonların elektrik üretmek için pozitif ve negatif yüklü terminaller arasında ileri geri hareket etmesine yardımcı olan elektrolit madde. Geleneksel pillerde bu amaçla kurşun veya lityum kullanılıyor.

Fosil yakıtlardan kurtulmak için çok büyük miktarda pile ihtiyacımız olacak, ancak geleneksel elektrolit maddeleri beraberinde bir dizi yeni sorunu getiriyor: Geri dönüştürülmeleri inanılmaz derecede karmaşık, elektrolitler biyolojik olarak parçalanamıyor ve kendi başlarına tehlikeliler. Bazen patlayabiliyor veya yangına neden olabiliyorlar. Lityum piller söz konusu olduğunda, öngörülen enerji ihtiyacımız için yeterli lityum elde etmek amacıyla büyük çapta madencilik uygulamaları gerekiyor ve bu da çevreye zarar veriyor.

Yengeçler ve ıstakozların dış iskeletlerinde kitin adı verilen ve kabuklarını sağlam ve güçlü tutmaya yardımcı olan bir madde bulunuyor. Kitin ayrıca, araştırmacıların pile güç sağlamak amacıyla yeni bir elektrolit maddesi oluşturmak için çinko ile birleştirdiği kitosan adı verilen bir türev haline getirilebiliyor. 400 saatlik kullanımdan sonra bile verimli çalışmaya devam ettikleri söyleniyor. Dahası, geleneksel pil elektrolitlerinin aksine, bu madde yaklaşık beş ay içinde toprakta parçalanarak geri dönüştürülebilen çinkoyu geride bırakıyor.

Maryland Üniversitesi Malzeme İnovasyonu Merkezi direktörü Liangbing Hu, bir basın açıklamasında “Gelecekte, pillerdeki tüm bileşenlerin biyolojik olarak parçalanabilir olmasını umuyorum” dedi ve ekledi: “Sadece malzemenin kendisi değil, aynı zamanda biyomalzemelerin üretim süreci de çevreye duyarlı olacak.”

Ne yazık ki, bu üretim laboratuvarda başarılmış olsa bile, tüm kirli pil sorunlarımızın çözüldüğü anlamına gelmiyor. Nottingham Üniversitesi'nde malzeme kimyası profesörü olan ve çalışmaya dahil olmayan Graham Newton, “Pil teknolojileri için yeni malzemeler geliştirdiğinizde, gelecek vaat eden laboratuvar sonuçları ile kanıtlanabilir ve ölçeklenebilir bir ürün arasında önemli bir boşluk oluyor” diyor.

Yine de Newton, çalışmanın cesaret verici olduğunu söyledi: “Çinko iyon pillerin geliştirilmesinde halen karşılaşılması gereken birkaç zorluk var, ancak bunun gibi temel çalışmalar son derece önemli.”