Kaj je papirna baterija?

Glede na članek, ki ga je objavil inštitut Hamilton, je na odlagališčih po vsem svetu več kot 15 milijard baterij. Ocenjuje se, da je približno 89 odstotkov običajnih gospodinjskih baterij ali alkalnih baterij. To povzroča različne težave okolju. Akumulatorska kislina je zelo strupena, težke kovine lahko uhajajo v oskrbo z vodo in, če sežgejo, komponente povzročijo onesnaženje zraka.

Izum papirne baterije je bil pozdravljen kot učinkovita “zelena” ali okolju prijazna tehnologija. Baterija, ki je narejena iz do 90 odstotkov celuloze, ni debelejša od običajnega lista papirja za tiskalnik, debele je približno 025 mm (00098 palca). Papirna baterija je zaradi svoje sestave popolnoma nestrupena in popolnoma biološko razgradljiva.

Papirna baterija, ki jo je leta 2007 ustvarila skupina študentov na Politehničnem inštitutu Rensselaer v Troyu v New Yorku, je rezultat papirja, prepojenega z ogljikovimi nanocevkami, ki papirju omogočajo prevajanje električne energije. Ogljikova nanocevka je majhna žica v obliki valja, narejena iz ogljika, naravne snovi, ki je osnova večine življenja na planetu. Uvedba ogljikovih nanocevk v papirnato baterijo ji daje edinstveno lastnost. Za razliko od večine uporabljenih baterij se lahko papirnata baterija zvije, zmečka, oblikuje ali zvija v različne oblike in ne izgubi nikakršne celovitosti. Prilagodljivost nanocevk omogoča izvedbo teh dejanj, baterija pa bo enako učinkovita, ne glede na obliko, v katero je zavita.

Papir je tudi prepojen z elektroliti v obliki tekoče soli, kar izboljša prevodne lastnosti baterije. Zaradi svojega visoko prevodnega stanja lahko papirnate baterije delujejo kot običajna litij-ionska baterija in kot superkondenzator. To pomeni, da lahko baterija shranjuje in uravnava večje količine električne energije.

V procesu izdelave baterije ni vode. Zaradi tega ima baterija funkcionalno temperaturno območje od -100 do 300 stopinj Fahrenheita (-73 do 149 stopinj Celzija). Širok temperaturni razpon predstavlja vrsto možnosti za uporabo, vključno z visoko vročino in zmrzovalnimi okolji, v katerih se običajne baterije lahko zlomijo, počijo ali počijo. Tudi zaradi edinstvene konstrukcije baterije medicinska skupnost gleda na baterijo za uporabo v srčnih spodbujevalnikih.

Papirna baterija je izdelana kot popolnoma integrirana naprava, za razliko od večine alkalnih baterij, ki vsebujejo več komponent. Nanocevke se ob nastanku vgradijo v papir, elektroliti pa se vpijejo v celulozo. To pomeni, da so vse komponente med seboj povezane na molekularni ravni, kar daje papirnatim baterijam še eno stopnjo vzdržljivosti.