Naukowiec z Krakowa chce zrobić baterię z ziemniaków. Jego odkrycie może dokonać cudów

Krakowski naukowiec twierdzi, że skrobię można modyfikować na wiele sposobów.
Krakowski naukowiec twierdzi, że skrobię można modyfikować na wiele sposobów. 123rf/zdjęcie seryjne
Węgiel nie dość, że jest źródłem „brudnej” energii to jeszcze jego zasoby są ograniczone. A wraz z dalszym galopującym rozwojem nowych technologii może ich definitywnie zabraknąć. Stąd próby zwiększania pojemności używanych we współczesnych urządzeniach baterii oraz znajdowania alternatywnych surowców do ich produkcji. Badaczom z Uniwersytetu Jagiellońskiego udało się znaleźć takie perpetuum mobile.

– W zasadzie moglibyśmy wygospodarować potrzebną nam skrobię z ziemniaków – śmieje się dr hab. Marcin Molenda z Zakładu Technologii Chemicznej Wydziału Chemii UJ. – Mielibyśmy po prostu wykonać kilka dodatkowych modyfikacji – dodaje. Dzieje się tak dlatego, że skrobia jest w gruncie rzeczy mieszaniną rozmaitych substancji. Ich składem i proporcjami można manipulować w taki sposób, by uzyskać określony rodzaj węgla.

Po co nam węgiel? Z prostej przyczyny – w produkcji baterii, czy też w naukowym żargonie: ogniw, liczą się dziś dwa „surowce”. Pierwszym jest tlenek litowo-kobaltowy, z którego wykonywane są katody (a jego pozyskanie wiąże się z wieloma kontrowersjami, choćby z uwagi na to, że pokaźne złoża kobaltu znajdują się w niespokojnych krajach Afryki). Drugim jest grafit – minerał, będący odmianą węgla, dziś dostarczany przede wszystkim przez Indie. Z niego powstają anody.
Inżynierowie na całym świecie już dziś próbują znaleźć alternatywy dla tych substancji. Marcinowi Molendzie – oraz współpracującym z nim dr Michałowi Świętosławskiemu i dr Monice Bakierskiej – udało się taka alternatywę znaleźć.

– Generalnie, przyświecającą nam ideą było wykorzystanie surowców odnawialnych. W tym momencie 90 proc. wykorzystywanych do produkcji anod materiałów ma pochodzenie kopalne. A to surowce nieodnawialne – podkreśla badacz z Krakowa. – Jeżeli w grę wchodzi duża skala produkcji, musimy szukać czegoś takiego, co nas uniezależni od cen na rynkach światowych, co pozwoli zaspokajać potrzeby we własnym zakresie – dodaje.


Oparte na modyfikowaniu skrobi rozwiązanie pozwala w stosunkowo prosty sposób sterować końcowymi parametrami produktu. Skrobia – jako cukier złożony – ma dużą zawartość węgla. Żeby uzyskać jednak pożądany efekt, trzeba ją zmodyfikować. Proces zaczyna się od zmieszania skrobi z wodą, przy jednoczesnym podgrzaniu takiej mieszanki. W efekcie powstaje kleik, który naukowcy z UJ nazywają hydrożelem. Woda jest następnie wywabiana przy pomocy alkoholu, co pozwala uniknąć np. zapadnięcia się struktury uzyskanego wcześniej kleiku („wyschnięcia”, powiedzielibyśmy w uproszczeniu). W ten sposób powstaje alkożel. A ten z kolei trafia do pieca, gdzie bez tlenu – za to w wysokiej temperaturze – powstaje karbożel.
– Od wielu lat zajmujemy się w Zakładzie kompozytami węglowymi, więc mamy rozwiązania odnośnie wytwarzania takich kompozytów – mówi nam dr Molenda. – Każda substancja organiczna, jeżeli poddać ją obróbce termicznej, w beztlenowych warunkach zamieni się w węgiel. Nam pozostaje szukać rozwiązań, pozwalających kontrolować właściwości materiału końcowego – podsumowuje.

Rozwiązanie jest dziś w fazie laboratoryjnej: elektroda, którą krakowscy badacze zbudowali w oparciu o nowy materiał okazała się bardziej efektywna od grafitu. – Z punktu widzenia odbiorcy końcowego, użytkownika laptopa czy auta elektrycznego, zawsze będzie chodzić o czas pracy, większą pojemność i niezawodność. Dotychczas przeprowadzone badania pokazują, że te parametry mogą być docelowo nawet o kilkanaście procent lepsze niż w przypadku aktualnie stosowanych węgli – tłumaczy Molenda. Ale kluczowa pozostaje kwestia zrównoważonego pozyskiwania surowców do ogniw oraz dostępności ich zasobów. Ów wspomniany na wstępie ziemniak mógłby się zatem stać symbolem energetycznej samowystarczalności.

– Dokonaliśmy już koniecznych zgłoszeń patentowych – mówi Molenda. Stopniowo autorzy nowej technologii chcą rejestrować kolejne patenty w skali międzynarodowej. – Musimy przejść odpowiednią, niespiesznie się toczącą procedurę, żeby mieć zapewnione bezpieczeństwo na rynkach – kwituje.
Ale do wdrożenia współopartych na skrobi technologii jeszcze „kawał drogi”. Obecnie wciąż trwają testy laboratoryjne, jeżeli ich rezultaty będą nadal zachęcające – pozostanie znaleźć partnera przemysłowego. Naukowcy z Zakładu Technologii Chemicznej są na to przygotowani: na rynku już jest obecny założony przez nich start-up, MarCelL i Adv Tech Sp. z o.o. (założony dla komercjalizacji wcześniej opracowanego przez Molendę i resztę zespołu rozwiązania, dotyczącego – dla odmiany – katod).

Badacze nie mają jednak zamiaru zbytnio się spieszyć. - Rynek docelowy jest bardzo duży. W związku z czym, niczego nie wdraża się od razu. Najpierw trzeba technologię zweryfikować i doprowadzić do odpowiedniego poziomu – zastrzega. Ale o to chyba nie ma obaw. „Potencjał intelektualny spółki wynika z zaangażowania wysoko wyspecjalizowanej kadry naukowej, która posiada 35-letnie doświadczenie badawcze (...)” - piszą przedstawiciele spółki w swoim materiale firmowym. Potencjał firmy „pozwala na szybką identyfikację rozwiązań o potencjale komercyjnym mogącym skutkować przewagą konkurencyjną”. Oby.
Znajdź nas na Znajdź nas na instagramie
Trwa ładowanie komentarzy...

BLOGI

NAJNOWSZE WPISY

Marek PorzeżyńskiMarek Porzeżyński

Geoblokowaniem nazywane są praktyki polegające na blokowaniu dostępu do stron internetowych lub przekierowywania na strony przewidziane dla danego rynku ze względu na przynależność państwową odwiedzającego. Takie praktyki uznawane są za dyskryminujące...

Bartłomiej DąbkowskiBartłomiej Dąbkowski

Pewne książki warto przeczytać, inne trzeba. Do tej drugiej kategorii zalicza się z pewnością „Siła Nawyku”, której autorem jest Charles Duhigg. Jak tłumaczy już sam podtytuł, książka pozwala zrozumieć „dlaczego robimy to co robimy i jak można to zmienić w życiu i biznesie”. Otóż okazuje się, że mózg działa według pewnych schematów.

Krzysztof SurgutKrzysztof Surgut

Twoja Firma została zaatakowana przez hakerów? No to może warto odpowiedzieć im "Pięknym za Nadobne" i przygotować lub zlecić kontratak? To nie jest najlepszy pomysł. Dlaczego? Zapraszam do lektury.