استفاده از ویتامین B12 در ساخت باتری‌های شارژشدنی و سازگار با محیط زیست

پژوهشگران با یک کشف شگفت‌انگیز، ویتامین B12 را از یک مکمل سلامت به یک کاتالیزور حیاتی در صنعت ذخیره انرژی تبدیل کرده‌اند. این ماده می‌تواند مسیر تولید باتری‌های ارزان، ایمن و سازگار با طبیعت را هموار کند.

تحول در فناوری باتری‌های روی‌هوا

دانشمندان دانشگاه کوردوبا در اسپانیا موفق شده‌اند نمونه اولیه‌ای از یک باتری شارژشدنی مبتنی بر فناوری روی‌هوا (Zinc-Air) را توسعه دهند. این نوع باتری‌ها برخلاف مدل‌های رایج، اکسیژن مورد نیاز خود را مستقیماً از محیط جذب می‌کنند که منجر به کاهش وزن و افزایش چگالی انرژی می‌شود.

استفاده از فلز روی به عنوان ماده اصلی، این باتری‌ها را نسبت به باتری‌های لیتیوم‌یونی بسیار ایمن‌تر می‌کند؛ چرا که الکترولیت‌های آبی به‌کار رفته در آن‌ها خطر اشتعال‌سوزی را به حداقل می‌رسانند.

نقش کاتالیزوری ویتامین B12

بزرگ‌ترین چالش در باتری‌های روی‌هوا، دشواری فرآیند شارژ مجدد بوده است. محققان با استفاده از ویژگی‌های شیمیایی ویتامین B12 (کوبالامین) که حاوی عنصر کبالت است، این سد فنی را شکستند.

این مولکول در دو مرحله کلیدی عمل می‌کند:

• در هنگام تخلیه: کمک به تبدیل اکسیژن به آب.
• در هنگام شارژ: تسهیل واکنش تولید مجدد اکسیژن.

غلبه بر چالش‌های ساختاری با نانوتکنولوژی

برای جلوگیری از انحلال ویتامین در الکترولیت آبی، دانشمندان از یک رویکرد هوشمندانه استفاده کردند. آن‌ها مولکول‌های ویتامین B12 را به نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره متصل کردند تا پایداری آن‌ها در واکنش‌های الکتروشیمیایی تضمین شود.

«این فناوری می‌تواند راه را برای ذخیره‌سازی کارآمد انرژی‌های تجدیدپذیر مانند برق خورشیدی و بادی هموار کند.»

آزمایش‌ها نشان داده است که این باتری جدید می‌تواند تا ۲۵۰ چرخه شارژ و تخلیه را بدون افت کیفیت عملکردی پشت سر بگذارد.

جمع‌بندی و چشم‌انداز آینده

اگرچه بررسی هزینه‌ها و مقیاس‌پذیری تجاری این فناوری همچنان در جریان است، اما موفقیت در استفاده از مولکول‌های زیستی در باتری‌های شارژشدنی، گامی بزرگ به سوی سیستم‌های ذخیره انرژی پایدار و ارزان‌قیمت محسوب می‌شود.