Studija istražuje proizvodnju električne energije na bazi leda

Studija istražuje proizvodnju električne energije na bazi leda

Prošle godine, istraživači iz SAD-a i Kanade izvestili su u PLOS ONE da stvaraju električne baterije od leda. Električna snaga je skromna, samo 0,1 milivat. Ali ovo može biti znak dobrih stvari koje dolaze. Naučnici su radili tokom dve sezone na dizajniranju i proizvodnji elektrohemijskih ćelija koje će raditi na stvaranju električne energije.

Dr Daniel Helman i dr Matthev Retallack sastali su se u Evropskom konzorcijumu za politička istraživanja u Montrealu, Kanada 2015. Helman je prezentovao ideje o solarnim panelima od leda, a Retallack je bio diskutant sesije.

„Mislim da je postojalo međusobno poštovanje i ljubav prema istraživanju“, kaže Helman. Nastavili su da razvijaju različite prototipove. Model koji je konačno pobedio koristi kiselinu da stvori razliku u pH između dva sloja leda plus nekoliko aditiva.

Najmobilniji nosilac naboja u ledu je proton, tako da ima smisla razmišljati o protonima koji putuju iz jednog sloja u drugi zbog pH razlike. Putovanje naelektrisanih čestica je način na koji baterije generišu električnu energiju.

U ovom slučaju, kuhinjska so, kaolinit glina i monokalijum fosfat pomažu u doniranju ili primanju naelektrisanih čestica, zajedno sa murijatnom kiselinom (HCl). Kao elektrode korišćeni su mrežasti ekran i aluminijumski lim.

Materijali korišćeni u eksperimentima su svi uobičajeno dostupni i obično se smatraju bezbednim. Zapita se šta bi bilo moguće korišćenjem optimizovanijih materijala. Štaviše, fotoosetljive čestice koje se dodaju verovatno mogu proizvesti solarne ćelije osetljive na boje.

Originalni eksperimenti za solarne ćelije osetljive na boje koristili su hlorofil uzet iz spanaća da bi promenili lokalni pH kao odgovor na sunčevu svetlost. Iako električna snaga može biti mala, nije izgubljena poenta da veliki delovi zemlje na visokim geografskim širinama mogu biti dostupni.

Polja, jezera ili druga otvorena zemljišta mogu se bezbedno iskoristiti u nastojanju čovečanstva da pređe sa fosilnih goriva. Aditivi u ovom eksperimentu su odabrani zbog njihove relativne bezbednosti u životnoj sredini.

Proizvodnja električne energije iz leda takođe baca svetlo na jedno od trajnijih pitanja sa kojima se nauka trenutno suočava. Odakle je došao život? Trenutna misao je da su organizmi nastali ili u malim ribnjacima u blizini vulkanskih, geotermalnih polja ili blizu grebena srednjeg okeana. Ali postoji problem. RNK se razblaži bez membrane, a zatim ne može da deluje kao katalizator.

Ledeno okruženje rešava ovaj problem. RNK može ostati koncentrisana u malim regionima na, na primer, ledu komete ili meteorita. Dakle, generisanje električne energije iz leda bi moglo da obezbedi proto-metabolizam za početak razvoja organizma sa samokatalizujućim RNK na takvim ledenim meteoritima (kao što je Murčisonov meteorit) ili na ranoj Zemlji Snovball.

Obe ove ideje nisu tako daleko. Solarni paneli od leda mogu biti korisni u nekim postavkama. A hipoteza ledenih svetova o poreklu života može objasniti zašto sada ne vidimo ni jednu od ranih faza ovde na Zemlji.

Dr Helman je trenutno gostujući docent za studije životne sredine na Vofford koledžu u Spartanburgu, Južna Karolina. Dr Retallack je vodio eksperimente dok je bio na Univerzitetu Karleton u Torontu.