Технологии
Прочее
31.12.2011, 00:00

Сила на бумаге: Ферменты в батарейке

Представлен первый компактный источник питания, для выработки электричества разлагающий бумагу.
  • «Бумажная батарея». В пластиковом цилиндре (с сиреневой крышкой) идет разложение бумаги
Item 1 of 3
1 / 3
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Новинка была представлена публике компанией Sony на прошедшей в Токио выставке Eco-Products 2011. И хотя батареи, работающие на глюкозе, были продемонстрированы ранее, это первый пример, когда источник питания использует в качестве базового «сырья» простую бумагу.

Для этого в батарею интегрированы молекулы белка целлюлазы, разлагающей сложные сахара, из которых состоит бумага, до простой глюкозы, и лишь затем глюкоза позволяет производить электричество. Получить для этого чистый препарат фермента сегодня не слишком сложно, его можно просто приобрести — в данном случае разработчики использовали белок производства датской фирмы Novozymes.

Если приготовить водный раствор такой целлюлазы и погрузить в него кусочек бумаги, та начнет разрушаться с образованием глюкозы. Как и всякий фермент, целлюлаза выступает катализатором реакции и не «расходуется» на ее проведение, так что процесс можно повторять снова и снова. Получившаяся глюкоза уже с помощью следующих ферментов используется в электрохимической реакции для выработки тока.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Такую «биобатарею», работающую от глюкозы, разработчики Sony представили еще несколько лет назад. Ее анод покрыт слоем ферментов, утилизирующих глюкозу, а катод — восстанавливающих кислород. Они катализируют превращение глюкозы в сложный эфир глюконолактон. Реакция эта сопровождается выделением ионов водорода и электронов. Первые сквозь разделяющую электроды прослойку мигрируют на катод, и здесь с участием кислорода из воздуха и свободных электронов превращаются в молекулы воды. Электроны поступают на катод от анода через внешний электрический контур — тем самым и создается ток.

Теоретические оценки показывают, что подобный источник питания от одного бумажного листа формата А4 может давать энергии примерно столько, сколько шесть батареек АА. Пока что на эти показатели разработчики не вышли, хотя и не называют конкретных цифр. Если судить по производительности представленных Sony ранее батарей, работающих на глюкозе, отстают они пока на несколько порядков.