Ana Sayfa Enerji Depolama Vücudun metabolizmasından ilham alan yeni glikoz batarya

Vücudun metabolizmasından ilham alan yeni glikoz batarya

Yazar

Kas 17, 2025 @ 17:02 Değiştirilme tarihi: Kas 17, 2025 @ 17:37

Araştırmacılar, riboflavin (B2 vitamini) ve glikoz kullanarak güvenli, düşük maliyetli ve çevre dostu akışkan pil prototipi geliştirdi.

ACS Energy Letters’ta yayımlanan yeni çalışma, vücudun metabolizmasını taklit eden glikoz batarya tasarımıyla dikkat çekiyor. Riboflavin ve glikozun bir arada kullanıldığı bu yeni akışkan pil sistemi, toksik olmayan ve bol bulunan doğal bileşenlerle güvenli, düşük maliyetli ve sürdürülebilir enerji depolama imkânı oluşturuyor.

Riboflavin ve glikozla çalışan yeni akışkan pil, düşük maliyetli ve çevre dostu enerji depolama yaklaşımlarına yenilikçi bir alternatif sunuyor

Glikozdan elektrik üreten yeni yaklaşım

Yeni prototip, insan vücudunda glikozun enzimlerle parçalanarak enerjiye dönüştürüldüğü biyolojik süreci taklit ediyor. Araştırma ekibi, riboflavini glikoz elektroliti ile elektrotlar arasında elektron taşıyıcısı olarak kullanarak glikoz batarya içinde stabil bir akış oluşturuyor. Bu mekanizma, doğal şekerden elde edilen kimyasal enerjinin elektrik üretimine dönüşmesini sağlıyor.

Araştırmanın başyazarı Jong-Hwa Shon, “Riboflavin ve glikoz akışkan pilleri doğal enerji kaynaklarından elektrik üretme potansiyeli sunuyor. Bu nedenle riboflavin pil teknolojisi sürdürülebilir bir seçenek oluşturuyor” diyor.

Akışkan piller neden önemli?

Akışkan piller enerji depolamayı, iki ayrı elektrolitin sistem içinde dolaşarak kimyasal reaksiyonlarla elektrik oluşturduğu bir yapı üzerinden gerçekleştiriyor. Bu mimari hem modülerlik hem de uzun ömür sağlıyor. Akışkan pil sistemi, yakıt hücrelerine benzese de enerjiyi depolayabildiği için hem üretim hem depolama işlevi görüyor.

Glikozun elektrolit olarak kullanılabilmesi, glikoz batarya yaklaşımını düşük maliyetli ve sürdürülebilir bir seçenek haline getiriyor. Mevcut glikoz yakıt hücreleri pahalı metal katalizörler gerektirirken riboflavin pil teknolojisi yüksek pH seviyelerinde kararlı kalıyor ve metal ihtiyacını azaltıyor.

Yeni prototip nasıl çalışıyor?

Ekip hem pozitif hem negatif elektrotlarda karbon bazlı malzemeler kullanıyor. Negatif elektrot tarafında riboflavin ve glikoz içeren bir elektrolit dolaşıyor. Pozitif elektrot tarafında ise iki seçenek test ediliyor:

Potasyum ferrisiyanür içeren elektrolit
Oksijen kullanılan konvansiyonel yakıt hücresi benzeri tasarım

Potasyum ferrisiyanür, riboflavin pil teknolojisinin katalitik performansını hassas bir şekilde ölçmeyi sağlıyor. Ancak büyük ölçekli uygulamalarda oksijenli akışkan pil sistemi daha ekonomik bir çözüm oluşturuyor.

İlk sonuçlar umut veriyor

Potasyum ferrisiyanürlü hücre, oda sıcaklığında vanadyum bazlı akışkan pillerle karşılaştırılabilir güç yoğunluğu sağlıyor. Oksijenli tasarımda reaksiyonlar daha yavaş gerçekleşiyor çünkü oksijen, ışık altında riboflavini bozarak kendi kendine deşarja yol açıyor. Buna rağmen oksijenli glikoz batarya versiyonu önceki prototiplere göre daha yüksek güç yoğunluğuna ulaşıyor.

Araştırmacılar, hücre mühendisliğini geliştirmeyi ve riboflavinin ışığa maruz kalmasını sınırlayarak riboflavin pil teknolojisinin performansını artırmayı hedefliyor.

Uygulama potansiyeli ve ölçeklenebilirlik

Glikozun kolay elde edilebilir olması, riboflavinin düşük maliyeti ve akışkan pil sistemi mimarisinin modüler yapısı bu yaklaşımı konut ve küçük ölçekli enerji depolama için cazip hale getiriyor. Işığa duyarlılık ve mühendislik optimizasyonu ise teknolojinin ticarileşme sürecinin temel aşamalarını oluşturuyor.

Gelecek için ne ifade ediyor?

Bu çalışma, doğal moleküllere dayalı enerji depolamanın yeni bir yöne evrildiğini gösteriyor. Glikoz ve riboflavin gibi biyolojik bileşenlerin stabilitesi, metal bağımlılığını azaltarak daha sürdürülebilir enerji depolama çözümlerinin kapısını açıyor. Glikoz batarya yaklaşımı, gelecekte daha güvenli, erişilebilir ve ekonomik konut tipi enerji depolama sistemleri için önemli bir alternatif sunabilir.