Метиленовый синий может стать основным компонентом проточных батарей

Исследователи из Университета в Буффало выяснили, что метиленовый синий, краситель активно используемый в текстильной промышленности и попадающий в окружающую среду с ее стоками, при растворении в воде хорошо хранит энергию и высвобождает ее по сигналу.

Свойство делает вещество перспективным кандидатом для проточных редокс-аккумуляторов, сообщает sciencedaily.com. Эти крупные, перезаряжаемые батареи могут позволить солнечным и ветряным электростанциям хранить энергию для тихих или дождливых дней.

Выводы проекта представлены в ChemElectroChem.

«Метиленовый синий активно используется в разных сферах. Учитывая вред для здоровья, его не следует выбрасывать в окружающую среду без обработки, — сказал ведущий исследователь, доктор Тимоти Кук. – Было принято много попыток убрать пигмент из воды. Но большинство этих методов стоят дорого и выделяют другие побочные продукты».

Исследователи решили подарить красителю вторую жизнь. Проект пока находится на ранней стадии – ученые выясняют, как и где метиленовый синий из промышленных стоков можно использовать в батареях. Дополнительно жидкость содержит соль, что хорошо для проточных редокс-аккумуляторов, где она выступает в роли поддерживающего электролита.

Кук вместе с аспиранткой Анджулой Коссваттаараччи (Anjula Kosswattaarachchi), первым автором работы, изготовил две простые батареи с красителем, растворенным в соленой воде. Смесь захватывала, хранила и высвобождала электроны. Первая батарея работала почти с идеальной эффективностью 50 циклов. Ученые получали почти всю энергию, попавшую в аккумулятор. Но со временем эффективность батареи падала, так как в мембране, необходимой для ее функционирования, застревали молекулы метиленового синего.

Для второго устройства авторы выбрали новый мембранный материал. Он предотвратил падение эффективности при 12 циклах перезарядки. Результаты экспериментов указывают на потенциал метиленового синего в жидких батареях. На следующих этапах команда надеется поработать с настоящими стоками текстильных фабрик, использующих пигмент.

«Мы бы хотели испарить жидкость в более концентрированный раствор из красителя и солей, который можно будет протестировать в аккумуляторе», — сказал Кук.