به کارگیری شکر در پیل‌های سوختی زیستی نوین برای تلفن‌های همراه

مترجم :	حسام مین‌باشی
کلید واژه :	پیل ـ سوخت ـ زیست ـ تلفن همراه
چکیده :	پژوهشگران، سخت به دنبال بهره‌گیری از پیل‌های سوختی زیستی هستند. این پیل‌ها از فرایند‌های زیستی عادی برای تولید برق بهره می‌برند. محققان توانسته‌اند نمونه اولیه باتری‌های تلفن همراه را تولید کنند که سبک‌تر و قوی‌تر از باتری‌های کنونی است.
منابع :	الفیزیاء العصریة

پژوهشگران، سخت به دنبال بهره‌گیری از پیل‌های سوختی زیستی هستند. این پیل‌ها از فرایند‌های زیستی عادی برای تولید برق بهره می‌برند. محققان توانسته‌اند نمونه اولیه باتری‌های تلفن همراه را تولید کنند که سبک‌تر و قوی‌تر از باتری‌های کنونی است.

  شکر در بدن آدمی‌ طی فرایند سوخت و ساز به انرژی تجزیه می‌شود، به‌گونه‌ای که به دی‌اکسید‌کربن و آب تبدیل می‌شود و الکترون‌ها از آن آزاد می‌شوند. پیل‌های سوختی زیستی با تکیه بر همین فرایند، انرژی تولید می‌کنند و الکترون‌های حاصل از فرایند تجزیه شکر را به همان روش بدن آدمی‌، روان می‌سازند. با توجه به آنکه باتری‌های سوختی زیستی مواد طبیعی تجدید‌پذیر را به کار می‌گیرند و سمی‌ هم نیستند از این رو انتظار می‌رود، نسبت به باتری‌های یونی لیتیوم سنتی که برای تولید برق نیاز به فلز و مواد شیمیایی دارند، ترجیح داده شوند. 

پیر سفال زانگ و زیگونگ زو پژوهشگرانی هستند که در آکادمی ‌فناوری ویرجینیا روی پیل‌های سوختی زیستی کار می‌کنند. آنها باتری سوختی زیستی نوینی ساخته‌اند که بهره‌وری آن درمقایسه با باتری‌های یونی لیتیوم عادی بیشتر است. این باتری نوین شکر را به شکل کامل به انرژی تبدیل می‌کند و این به معنای تولید انرژی بیشتر نسبت به باتری‌های سنتی است. زو می‌گوید: "باتری یونی لیتیوم می‌تواند یک روز کامل تلفن همراه شما را شارژ نگاه دارد، درحالی‌که در آینده پیل‌هایی که از شکر به عنوان سوخت استفاده می‌کنند، قادرند به مدت 10 روز تلفن همراه شما را شارژ کنند." 

باتری‌های سوختی زیستی برای تولید برق از سیستم ناشناخته‌ای مبتنی بر آنزیم‌ها بهره می‌برند. آنها پروتئین‌هایی دارند که به انجام واکنش‌های مورد نیاز برای روان شدن الکترون‌ها یاری می‌رسانند. در این سیستم نوین دو گروه آنزیم، الکترون‌های موجود در شکر را حرارت می‌دهند، درحالی که 10 گروه آنزیم دیگر به تکرار فرایند‌های لازم برای روان شدن الکترون‌ها کمک می‌کنند. هنگامی‌که واکنش‌ها از نو انجام شود، آنزیم‌های فعال، تعداد بیشتری الکترون آزاد می‌سازند. پس از شش بار تکرار این فرایند، پیل سوختی زیستی می‌تواند انرژی را از مولکول شکر به همراه دی‌اکسید کربن و آب استخراج کند. 

خانم شیلی منتیر از کارشناسان تولید پیل‌های زیستی سوختی با شکر در این‌باره می‌گوید‌: "روان کردن هر یک الکترون، می‌تواند مهم باشد، اما مهم‌تر این است که روان ساختن الکترون‌ها با آنزیم‌های کمتر انجام پذیرد." از مشکلاتی که پیش روی طرح است اینکه هنوز تولید انرژی با پیل‌های سوختی زیستی برای بسیاری از دستگاه‌ها، کم به نظر می‌رسد.  این مهم باعث شد که، زو و زانگ برای رفع این مشکل و نارسایی‌های احتمالی دیگر اقدام به تاسیس شرکتی به نام Cell-Free Bioinnovation کنند، تا بالاخره به این فناوری دست یابند.