Если в ближайшем будущем, на радость оптимистично настроенным ученым, совершится прорыв в области получения дешевой электроэнергии из энергии солнца, либо массив ветряных электростанций значительно увеличится, самое время будет подумать об эффективном сохранении полученной энергии. Специалисты из Линчепингского университета что в Швеции считают, что об этом необходимо думать уже сегодня. Ведь чем больше у ученых времени, тем практичнее и эффективнее будет конечное решение. Одним из таких решений и является создание батарей на основе отходов бумажного производства.
Солнечные органические батареи, выполненные на основе проводящих полимеров, которые обладают относительно низкой стоимостью, уже демонстрируют впечатляющий уровень эффективности для того, чтобы стать прямыми конкурентами традиционно использующимся кремниевым фотоэлектрическим элементам. Дальнейшее развитие полимерной солнечной технологии, по мнению большого количества экспертов, позволит добиться куда большей эффективности преобразования энергии, что обяжет предъявлять к хранилищам энергии особые требования. Поскольку аккумулирующее устройство для целой электростанции должно иметь внушительную мощность, а, следовательно, и физический размер, вопрос создания эффективных устройств данного типа носит не только экономический, но и экологический характер.
В используемых сегодня аккумуляторных батареях в качестве проводников заряда используются оксиды металлов. Однако они имеют ограниченный природный ресурс и высокую стоимость, поэтому проводники нового типа должны быть выполнены из возобновляемого, и что не менее важно, доступного сырья.
Природой уже очень давно было решено большое количество проблем, и эти решения человек постоянно перенимает. Ученые из Линчепинга решили провести наблюдения за природными процессами, в результате чего внимание специалистов пало на процесс фотосинтеза, в котором в роли транспорта электронов под действием солнечного света выступают бензохиноны. В качестве начального сырого материала для дальнейшей работы решено было выбрать побочный продукт бумажной промышленности, состоящий в основном из биологического полимера – лигнина, формирующего стенки растительных клеток. На долю этого природного полимера приходится около тридцати процентов общей биомассы деревьев, что позволяет говорить о данном сырьевом источнике, как о легко возобновляемом.
Для подготовки бензохинонов к передаче электрического заряда в аккумуляторных батареях используют тонкую пленку, состоящую из лигнина и пиррола, толщина которой составляет всего полмикрона. Пиррол впоследствии электрохимически окисляется, в результате чего в растворе лигнина образуется полипиррол. В свою очередь содержащийся в лигнине бензохинон применяется для хранения протонов и электронов (обмен типа носителей заряда происходит во время окислительно-восстановительного цикла батареи). {odnaknopka}