In de VS hebben ingenieurs een batterij van papier ontwikkeld, waarin bacteriën de elektronen leveren. Papier is een licht, buigzaam en betaalbaar materiaal en sommige typen sensoren worden er in de toekomst waarschijnlijk ook van gemaakt. Een batterij van papier sluit daar goed bij aan. Wel moet het geleverde vermogen nog fors omhoog.
De komende jaren krijgen we steeds meer sensoren om ons heen; volgens sommige schattingen miljarden stuks. Die verzamelen data om allerlei processen efficiënter te laten verlopen, van transport tot communicatie tot gezondheidszorg. Dit concept wordt het Internet of Things genoemd.
Omdat veel van die sensoren klein, licht en spotgoedkoop moeten zijn, loont het niet om een conventionele batterij in te bouwen, zoals een lithiumion-accu. Daarom is er behoefte aan zeer goedkope, milieuvriendelijke spanningsbronnen. Onderzoekers van Binghamton University (State University of New York) presenteerden eerder deze week op een congres van de American Chemical Society een mogelijke optie: een batterij van papier (persbericht ).
Bacteriën
Het batterijtje is gemaakt door laagjes metaal en andere stoffen op een dun laagje papier te printen. Vervolgens brachten de onderzoekers speciale bacteriën op het papier aan. Dit een klasse van micro-organismen die bij het maken van energie voor zichzelf ook elektronen uitscheiden. Die elektronen zijn naar de anode van de batterij te transporteren. In droge toestand doen de bacteriën niets; pas als je de batterij nat maakt, komen ze in actie.
In het lab haalden de onderzoekers met hun papieren batterijtje een vermogensdichtheid van 4 µW/cm2 en een stroomsterktedichtheid van 26 µA/cm2, meldt IEEE Spectrum. Erg veel is dat nog niet, maar het is al wel beter dan in eerdere versies van bacteriebatterijen (lees: ‘Bacteriebatterij van papier’) van dezelfde onderzoeksgroep. Ook is het vermogen te verhogen door meerdere batterijen achter elkaar te zetten, een aanpak waar het papier zich prima voor leent.
Het nieuwe batterijtje gaat tot wel vier maanden mee; veel langer dan zijn voorganger. Voor een traditionele batterij is dat niet lang, maar papieren sensoren en bijbehorende batterijen zijn juist bedoeld voor toepassingen waarbij ze niet lang mee hoeven gaan. Volgens de makers is de nieuwe batterij bioafbreekbaar.
Vermogen omhoog
De onderzoekers van Binghamton University werken nu aan het verbeteren van hun batterij. Ze zijn vooral benieuwd hoe ze kunnen zorgen dat de bacteriën nog langer blijven leven en beter presteren. ‘Het vermogen dat de batterij levert moet ook nog een factor duizend omhoog voor de meeste praktische toepassingen’, aldus hoogleraar Seokheun Choi in het persbericht.
Meer details zijn te lezen in het artikel dat de onderzoekers eerder dit jaar publiceerden in vaktijdschrift Advanced Sustainable Systems.
Beeldmateriaal Seokheun Choi
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.