סוללות נייר מאצה ירוקה

המעטה בלתי-רצוי של אצת Cladophora, הנפוצה בים הבלטי ובאזורים נוספים בעולם יוכל לשמש כחומר ציפוי יעיל עבור סוללות ידידותיות לסביבה

מעטה בלתי-רצוי של אצת Cladophora, הנפוצה בים הבלטי ובאזורים נוספים בעולם, אינו חסר יתרונות לחלוטין. צוות חוקרים מאוניברסיטה בשוודיה (Uppsala) גילה כי ננו-מבנה התאית הייחודי של אצה זו יוכל לשמש כחומר ציפוי יעיל עבור סוללות ידידותיות לסביבה.

ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nano Letters. “לאצה זו יש מבנה תאית מיוחד המאופיין בשטח פנים גדול ביותר,” אומר החוקר Gustav Nyström, שהינו ראשון הכותבים במאמר זה. “ע”י ציפוי המבנה בשכבה דקיקה של פולימר מוליך, הצלחנו לייצר סוללה חשמלית השוקלת מעט ואשר השיגה שיאים חדשים של זמן טעינה וקיבולת עבור סוללות מבוססות פולימר-תאית.”

למרות מאמצים נרחבים שנעשו בשנים האחרונות לשם פיתוח חומרי ציפוי מבוססי-תאית חדישים עבור יישומים בסוללות, הוכח כי היכולת לקבל ביצועי טעינה מספקים הייתה מוגבלת. אולם, אף אחד לא ניסה להשתמש בתאית שמקורה באצות. חוקרים מהמחלקה למדעי ההנדסה באוניברסיטת אופסלה שבשבדיה בוחנים את היישומים הרוקחיים האפשריים של תאית שמקורה באצה הירוקה קלאדופורה (Cladophora) מזה מספר שנים. לתאית מסוג זה ישנו ננו-מבנה ייחודי, השונה לחלוטין מזה הקיים בצמחים יבשתיים, והוכח כי הוא מתפקד היטב כחומר מְסַמֵּךְ (thickening) בתכשירים רוקחיים וכחומר מקשר (binder) במוצרי-מזון. היכולת האפשרית שלה לשמש ביישומים של אחסון אנרגיה נולדה בעקבות שטח הפנים הגדול שלה.

“מזה זמן רב אנו מקווים למצוא יישום מעשי עבור החומר שמקורו במעטה האצה ועכשיו הדגמנו שהדבר אפשרי,” מסבירה החוקרת Maria Strømme, פרופסור לננוטכנולוגיה וראש קבוצת המחקר. “למחקר הסוללות יש אופי בינתחומי ממשי והוא בוצע בשיתוף פעולה עם הפרופסור לכימיה Leif Nyholm. מומחים לתכשירי תאית, כימאים העוסקים בחקר סוללות ומדעני ננוטכנולוגיה –כולם יחדיו היו בעלי תפקידים חיוניים בפיתוחו של החומר החדיש.”

ממצאי המחקר, למעשה, מציגים לראשונה חומר חדיש לחלוטין עבור אלקטרודות שתשמשנה בתחומים של אחסון אנרגיה, חומר המורכב מננו-מבנה של תאית האצה המצופה בשכבת פוליפירול שעובייה חמישים ננומטרים בלבד. סוללות המבוססות על חומר זה יכולות לאחסן עד כדי שש מאות מיליאמפר לכל סמ”ק, עם אובדן של שישה אחוזים בלבד מיכולת זו לאחר מאה מחזורי טעינה.”

“תוצאות המחקר מספקות אפשרויות חדשות עבור ייצור המוני של מערכות אחסון אנרגיה ידידותיות לסביבה, זולות וקלות-משקל,” מסבירים החוקרים.

הידיעה מהאוניברסיטה