Når det kommer til batteriet materialer, der er en masse snak om, lithium og kobolt, men nogle kemikere tror, at batterierne i fremtiden kan blive drevet af en af de hyppigst anvendte farvestof.
Farvestoffet i spørgsmål er methylenblåt, og det skaber en intens safir farve. Farvestoffet ser godt ud, men det kan være skadeligt, når det udvaskes i spildevand fra tekstil-møller. Anjula Kosswattaarachchi, som nu er Ph.d. – kandidat i kemi ved Universitetet i Buffalo, bruges til at arbejde med tekstiler i Sri Lanka, Institut for Nanoteknologi, så hun var bekendt med problemet af methylenblåt forurening.
I Buffalo, Kosswattaarachchi undersøgelser en slags flydende batteri kaldet flow batterier, og hun har også arbejdet på et projekt, der fokuserer på at fjerne farlige stoffer fra spildevandet. Hun fik den idé at kombinere de to begreber, og har arbejdet på et projekt for at se, om spildevand med methylenblåt kan power disse flydende batterier.
Det tidlige stadier, og holdet har ikke arbejdet med de faktiske spildevand endnu, men det kunne være en idé, som slår to fluer med ét smæk. Randen talte med Kosswattaarachchi om, hvorfor methylenblåt er et problem, og hvordan det kunne være en løsning.
Dette interview er blevet let redigeret af hensyn til klarhed.
Fortæl mig mere om methylenblåt. Er det almindeligt? Er den giftige? Og hvorfor er det anvendes, hvis det er giftige?
Vi bruger det, fordi det er så god til at producere en bestemt farve. Det er en af de mest almindeligt anvendte farvestoffer. Det kan endda bruges som medicin, når det er på den perfekte dosis. Men det er svært at få den perfekte dosis, og når det ikke gør, kan det være giftige.
Det kan forårsage sygdomme, herunder kræft og genetiske mutationer. Det er også skadeligt for miljøet, fordi farvestoffet er ganske synlige, selv ved meget lave koncentrationer. Så når det er føjet til vand, sollys anal hæmmes, og at skader fotosyntese. Det er nok den mest studerede farvestof, når det kommer til forskning i hvordan man kan fjerne det fra vandet.
Næste, real spildevand
Så den ide er at bruge spildevand med methylenblåt i flow batterier, højre? I stedet for at udtrække farve fra vand, kan du blot genbruge vandet til strøm til batteriet?
Højre.
Kan du forklare, hvad en strøm, er batteriet?
Dybest set er der disse to eksterne tanke, at holde disse flydende elektrolytter. De elektrolytter, der er pumpet gennem centrum, og en kemisk reaktion, der sker med strøm til batteriet. Det er et relativt nyt fagområde, men fordelen ved en flow batteri er, at de er sikre. De er flydende, så de ikke kan bryde i brand. Den tanke kan være rigtig stor, så du kan drive en masse ting på en stor skala. De kan gemme strøm i længere tid.
Hvor er methylenblåt kommer i?
Methylenblåt er en del af den væske, som vi kommer til at lagre og pumpe i tankene. Normalt, du er nødt til at tilføje salt til løsning til den kemiske reaktion for at arbejde. Methylenblåt i spildevand, der allerede er salt i det.
Så hvad gjorde du finde i dit eksperiment?
I vores eksperimenter, vi byggede små batterier, der havde methylen farvestof i salt vand. En opladet og drænet 50 gange. Det er ganske stabilt, også.
Regner vi med, at vi bør være i stand til at generere op til 9,6 kilojoule per liter med methylenblåt som komponent i batteriet. I praksis, metylen bliver nødt til at være fusionerede med et andet materiale, så vi stadig laver forskning på materialet. Og vi har stadig brug for at bruge prøver af fast spildevand til test. Det er det næste skridt.