Harvard Üniversitesi’deki araştırmacılar, B2 vitamininden esinlenerek geliştirilen , rüzgar ya da güneş enerjileri gibi kaynaklardan gelen aralıklı enerjinin güvenli bir şekilde depolanmasını sağlayacak, yeni bir yüksek performanslı organik moleküller sınıfı tanımladılar.
Bu sonuç aslında , aynı araştırmacıların üzerinde çalıştığı, enerjinin kinonlar ve demir siyanür içerisinde depolanmasıyla elde edilen yüksek kapasiteli akışkan bataryalar araştırması sonrasında geldi. Bu gelişmelerle bataryalar biraz daha değişmiş oldu. Artık, bataryalar daha yüksek performanslı, insan sağlığına zararsız, aşındırıcı olmayan ve düşük maliyetli kimyasallardan oluşacak. Bu sayede, düşük maliyetli bir şekilde enerji depolamak mümkün hale gelecektedir.
Daha önceki çalışmalarda kullanılan çok amaçlı kinonlar, akışkan bataryalar için büyük umutlar vaat etse de, Harvard Üniversitesi’deki araştırmacılar daha iyi performans elde etmek için organik molekülleri araştırmaya devam ettiler. Fakat aynı çok amaçlılığa diğer organik sistemlerde bulmak kolay değil .
Yaklaşık bir milyon farklı kinonu araştıran bilim insanları, yeni bir batarya elektrolit malzeme sınıfı geliştirmeyi başardılar. Aslında, bu çalışma basit sentezler içeriyor. Yani, geniş bir ölçüde düşük maliyetli olarak imal edilebiliyorlar. Nature Energy’de yayımlanan bu araştırmanın en önemli amaçlarından birisi, maliyeti düşürmekti.
Akışkan bataryalarda, enerji harici tanklarda bulunan çözeltiler içerisinde depolanır. Tankların boyutu büyüdükçe , daha fazla enerjinin depolanabilmesi mümkün hale gelir. 2014 yılında, Harvard bilim insanları geleneksel batarya elektrolitleri olan metal iyonlarını, hayvanlarda ve bitkilerde enerji depolama molekülleri olan kinonlarla değiştirmişlerdi. 2015 yılında da, geliştirilen bir kinon alkali çözeltilerin yanı sıra, yaygın bir gıda katkı maddesi içerisinde de çalışabiliyordu.
Yapılan en yeni çalışmada ise, araştırma grubu vücut içerisinde enerji depolamaya yardımcı olan B2 vitamininden esinlendiler. B2 vitamini ve kinonlar arasındaki anahtar farklılık, elektronları alıp bırakırken oksijen atomları yerine nitrojen atomlarının kullanılıyor olmasıdır.
Orijinal B2 vitamini molekülü üzerinde yaptıkları birkaç değişiklik ile bu yeni molekül grubu akışkan bataryalar ile kullanılmak için oldukça iyi bir aday konumuna geldi.
Bu moleküller oldukça yüksek kararlılıkta ve çözünürlüktedirler ve ayrıca yüksek batarya gerilimi ve depolama kapasitesi sağlarlar. Çünkü, vitaminler oldukça kolay üretilebiliyor. Yani, vitaminlerin geniş bir ölçüde düşük maliyetlerle üretilmesi mümkündür.
Kaynak: harvard.edu
