У чени от университета в Кордоба в Испания измислиха начин да включат хемоглобина – ключовият компонент на червените кръвни клетки – в батерия, създавайки прототип, който продължи да работи между 20 и 30 дни.
Цинково-въздушните батерии са една от най-устойчивите алтернативи, с които разполагаме, на литиево-йонни батерии, които вече захранват всичко - от лаптопи до електрически превозни средства. Те работят чрез химическа реакция, наречена редукция на кислорода.
За да се продължи тази реакция е нужен добър катализатор с някои много специфични свойства. Свойства, които хемоглобинът притежава.
„За да бъде добър катализатор в реакцията на редукция на кислорода, катализаторът трябва да има две свойства: той трябва бързо да абсорбира кислородни молекули и да образува водни молекули относително лесно“, обясни старшият автор Мануел Кано Луна.
"И хемоглобинът отговаря на тези изисквания."
Хемоглобинът е протеинът, който придава на червените кръвни клетки както характерния им цвят, така и способността им да пренасят кислород. Това е фундаментално за начина, по който функционират телата ни и се оказва доста впечатляващо когато го използвали в новоразработената батерия: само 0,165 милиграма хемоглобин я поддържал жива в продължение на 20-30 дни.
Изследователите казват, че използването на биосъвместим катализатор като този може да бъде ключово, ако такива батерии трябва да се използват в устройства, които се имплантират в тялото, като пейсмейкъри. Батерията работи при pH 7,4, което е много подобно на pH на кръвта. Възможностите могат да са и отвъд употребата на устройства за хората, тъй като аналозите на хемоглобина присъстват при много бозайници.
Има обаче още някои неща за усъвършенстване. Най-големият проблем в момента е, че прототипът не може да се презарежда, така че екипът търси протеин, който може да е в състояние да трансформира водата обратно в кислород и да започне реакционния цикъл отначало. Фактът, че по начало се нуждае от кислород е друго ограничение, което означава, че тези видове батерии няма да могат да се използват за приложения в космоса.
Въпреки това е очарователна възможност. Съхранението на енергия остава основно препятствие в стремежа на човечеството да се придвижи към по-устойчиво бъдеще. Батериите се подобряват през цялото време. Докато литиево-йонните батерии несъмнено са важна част от света днес, проблемите около добива на достатъчно литий и генерираните от тях отпадъци означават, че е добре да намерим и други опции.
Биосъвместима батерия на базата на хемоглобин може да бъде само една от тях.
Изследването е публикувано в списание Energy & Fuels.
