Biobaterias movidas a açúcar tem 10 vezes o armazenamento de energia de lítio - Seu smartphone pode em breve ser executado em enzimas

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Como você provavelmente sabe, a partir sugando latas de Coca-Cola e mastigando em doces, açúcar - glicose, frutose, sacarose, dextrose - é uma excelente fonte de energia. Biologicamente falando, as moléculas de açúcar estão em energia densa, fácil de transportar, e barato de digerir. Há uma razão pela qual quase todas as células vivas na Terra gera sua energia (ATP) a partir da glicose. Agora, pesquisadores da Virginia Tech criou com sucesso uma célula de combustível movida a açúcar que tem uma densidade de armazenamento de energia de 596 ampères-hora por quilo - ou "uma ordem de grandeza" maior do que as baterias de íon-lítio. Esta célula de combustível é recarregável com uma solução de maltodextrina, e o seu único por produtos são de electricidade e água. O pesquisador-chefe, YH Percival Zhang, diz que a tecnologia poderá ser comercializado em tão logo três anos.
Agora, não é exatamente a notícia de que o açúcar é uma excelente fonte de energia. Como uma cultura que nós provavelmente já sabe sobre ele desde antes de sermos Homo sapiens . O problema é que, a menos que você é um organismo vivo ou algum tipo de dispositivo incendiário, extraindo que a energia é difícil. Na natureza, uma via enzimática é usado - uma linha de produção de enzimas à medida que se intrometem com as moléculas de glicose até que se tornem ATP. Porque é fácil o suficiente para produzir enzimas em grandes quantidades, os pesquisadores têm tentado criar células de combustível que usam "metabolismo" artificial para quebrar a glicose em energia elétrica (biobatteries), mas historicamente tem se mostrado muito difícil encontrar o caminho certo para o máximo de eficiência e para manter as enzimas no lugar certo ao longo de um longo período de tempo.

Um diagrama da célula de combustível enzimática. As pequenas coisas Pac-Man são enzimas.

Agora, no entanto, Zhang e amigos na Virginia Tech parecem ter construído uma célula de combustível de alta densidade que utiliza uma via enzimática para criar uma grande quantidade de eletricidade a partir da glicose. Não parece ser muito mais informações sobre como estável este biobattery é sobre várias recargas, mas se Zhang pensa que poderia ser comercializada em três anos, isso é um sinal muito bom. Curiosamente, o trabalho de pesquisa diz que as enzimas não são imobilizados - significado Zhang encontrou uma certa química da bateria que não necessita de enzimas para ser mantido no lugar ... ou, alternativamente, que ela só vai funcionar por um tempo muito curto.

Densidades de energia de vários tipos de baterias. "15% Maltodextrina", em azul escuro, é a bateria que está sendo discutido aqui.

O biobattery Virginia Tech usa 13 enzimas, além de ar (é um biobattery ar respiração), para produzir cerca de 24 elétrons de uma unidade de glicose único. Isto equivale a uma potência de saída de 0,8 mW / cm, a densidade de corrente de 6 mA / cm, sendo a densidade de armazenamento de energia de 596 Ah / kg. Este último número é impressionante, em cerca de 10 vezes a densidade de energia das baterias de iões de lítio em seus dispositivos móveis. [Trabalho de pesquisa:  doi: 10.1038/ncomms4026 - "A biobattery açúcar de alta densidade de energia com base em uma via enzimática sintético"]
Se biobatteries de Zhang pan out, você pode em breve estar a recarregar o seu smartphone por vazamento em uma solução de 15% de maltodextrina. Essa bateria não só seria muito seguro (que produz água e electricidade), mas muito barato para ser executado e muito verde. Isto parece se encaixar perfeitamente com a página de Zhang, que fala sobre como seus principais objetivos na vida estão substituindo o petróleo bruto com açúcar, e alimentar o mundo.
A outra área em que biobatteries pode ser útil se alimentar dispositivos implantados, como marca-passos - ou, no futuro, sensores subcutâneos e computadores . Tal biobattery poderia alimentar da glicose em sua corrente sanguínea , proporcionando uma fonte infinita de energia elétrica seguro para os implantes inumeráveis ​​que tecnocratas futuristas certamente irá ter.

FONTE:
http://www.extremetech.com/extreme/175137-sugar-powered-biobattery-has-10-times-the-energy-storage-of-lithium-your-smartphone-might-soon-run-on-enzymes