エビの殻で次世代バッテリー
廃棄されるエビの殻で大容量電池を開発 / Pixabay

 今、身の回りでさまざまデバイスを動かしているのはリチウムイオン電池だが、再生可能エネルギーという観点から言えば、その強力な代替候補と目されているのが「レドックス・フロー電池」だ。

 そんな未来の電池の部品が、廃棄されるエビの殻から作る研究が行われているというのだから驚きだ。
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次世代の大容量電池、レドックス・フロー電池


 1974年にNASAによって基本原理が考案された「レドックス・フロー電池」は、比較的低コストで大容量化できるので、風力発電や太陽光発電のような発電量が一定ではない電気を貯蔵するものとして有望視されてきた。
 
 この電池の特徴は、巨大な外部タンクに満たした電解液に電気を保存することだ。つまり電極材に電気を貯めるリチウムイオン電池とは違い、タンクを大きくするだけで、簡単に蓄電容量を拡大できる。

 そのため、必ずしも電力需要に基づいて発電が行われるわけではない再生可能エネルギーを保存する電池として、非常に使い勝手がいいのである。

レドックス・フロー電池
レドックス・フロー電池 image credit:okia / wikimedia commons

電極部分をエビの殻に含まれる「キチン」で代用


 すでに実用化されているレドックス・フロー電池は、電解質としてバナジウムを利用して、安定した充放電を実現している。

 このプロセスはバナジウムイオンの間を電子が通過することで起こるのだが、それをサポートしているのが「炭化ポリアクリロニトリル」という合成ポリマー製の電極だ。

 MIT(アメリカ)の研究者は、この電極の部分を、持続可能な自然素材を使って作り、しかも性能までアップすることはできないかと考えた。

 そして採用されたのが、食品用ラップや高性能ボディアーマーまで、さまざまなものに利用されている「キチン」というムコ多糖類だ。

 キチンは節足動物や甲殻類の外骨格の主成分でもある。エビの殻からレドックス・フロー電池の部品を作るとは、つまりそういうことだ。

エビ
エビ / Pixabay

ピークパワーに優れ、低コストで、環境にも優しい


 廃棄されるエビの殻から抽出したキチンをフェルト電極に置き、バナジウム・レドックス・フロー電池の部品としての性能を試験してみると、最大100mW平方センチほどピークパワー密度に改善が見られたとのこと。

 性能の点でもすごいが、安価かつ持続可能な素材が利用されている点が素晴らしいと研究者は述べている。

 「性能が優れているだけでなく、廃棄物の再利用であることを考えると、原料が安価で、しかも電極の持続可能性を高められる点もメリットです」と、フランシスコ・マーティン=マルティネス氏は話す。

 この廃棄されるエビの殻から作られた電極は、エネルギー密度が非常に高いことから一部の電池に代替すると期待されている「スーパーキャパシタ(電気二重層コンデンサ)」にも利用できるそうだ。

この研究は『ACS Sustainable Chemistry & Engineering』(4月28日付)に掲載された。
Exploration of Biomass-Derived Activated Carbons for Use in Vanadium Redox Flow Batteries | ACS Sustainable Chemistry & Engineering
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.0c02427
References:newatlas/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 16:59
  • ID:Nv1jAYxa0 #

ゴキブリの羽もキチン質...
つまりゴキブリ電池

2

2. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:05
  • ID:P2nEEVp40 #

ゴキブリもキチン質持ってるよね。

3

3. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:11
  • ID:RGmaPxy80 #

大発生してるバッタの利用方法はこれなんじゃないの

4

4. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:12
  • ID:xwNpstZY0 #

キチンはキノコにもきちんと含まれてる

5

5.

  • 2020年07月07日 17:18
  • ID:.4DHw1zr0 #
6

6. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:29
  • ID:FOmC8MV80 #

大量発生しているバッタ使えないもんかねえ…
スカスカで固くて食べられないみたいだし…

7

7. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:36
  • ID:.v7I5QqY0 #

アレルギーの面は影響ないですかに?

8

8.

  • 2020年07月07日 17:37
  • ID:lWTKBTjW0 #
9

9. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:41
  • ID:7BLji3w00 #

>「性能が優れているだけでなく、廃棄物の再利用であることを考えると、原料が安価で、しかも電極の持続可能性を高められる点もメリットです」

でも、実用レベルになった時、生物や植物がエネルギー関係で利用される事ってないよね…

10

10. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:46
  • ID:lWTKBTjW0 #

部屋で育った奴が最終的にナノ技術で
天然単3電池になる
エコなミュータント君が将来出てきそうだな

11

11. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 17:51
  • ID:OCclSX9M0 #

カニ食べたい

12

12.

  • 2020年07月07日 17:52
  • ID:irGEoJJD0 #
13

13. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 18:00
  • ID:LvnOWrkp0 #

※1,※2
申し訳ないが繁殖しようとする悍ましい科学者が出てきかねないのでNG

14

14. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 18:06
  • ID:Hi0VHKaL0 #

イカ娘が喜ぶぞ

15

15.

  • 2020年07月07日 18:14
  • ID:CM6OD8HB0 #
16

16.

  • 2020年07月07日 18:20
  • ID:pHarDJqU0 #
17

17. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 18:20
  • ID:havHGMUA0 #

でもエビより効率よく繁殖できるのは・・・ゴキだな??

18

18. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 18:45
  • ID:LunqZVGb0 #

バナジウム電解液にエビの殻

もうすぐ『食える電池』ができそうだな

19

19. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 18:58
  • ID:MTsQ.KTt0 #

※7
それ言い出したら金属アレルギーとかどうするんだよ

20

20. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 19:05
  • ID:EtUKlcCD0 #

待ってみんな※4が何か言ってる

21

21.

  • 2020年07月07日 19:15
  • ID:Zl9w8qKj0 #
22

22. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 19:59
  • ID:bQdKWAaU0 #

海老で鯛を釣るが如く

23

23.

  • 2020年07月07日 20:25
  • ID:0575agig0 #
24

24. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 20:36
  • ID:Oq1ioqug0 #

エビの殻って出汁でるんだよな
カニ汁の代用になる

25

25. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 21:55
  • ID:lfCXj7bB0 #

>>6
しかも毒を持ってるからなあ。無理じゃないかな

26

26. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 22:22
  • ID:Z353oK8v0 #

かっぱえびせんで発電できないかなあw

27

27. 匿名処理班

  • 2020年07月07日 22:30
  • ID:b8y8cJLO0 #

※13
爬虫類、両生類のペットの餌で需要のある
デュビアは、和名はアルゼンチンモリGです。
自家養殖してる人もけっこういます。

28

28. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 00:00
  • ID:SzRSQFpe0 #

ヒメマルカツオブシムシの食害による電池発火が問題に

29

29. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 08:29
  • ID:t1ReuJ610 #

※4
+にするか―にするか迷った末、何も押せなかった俺を許してくれ

30

30. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 12:26
  • ID:fZy.IRVa0 #

※13
残念ですな。既に繁殖している業者も学者もたくさんおられます。
なんなら食用の養殖まであります。

31

31. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 14:00
  • ID:W.L9eqoV0 #

キチンキトサン カニパック!

32

32. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 15:26
  • ID:dNznXgt.0 #

>>18
食べたらバッテリーが回復したぞ!

33

33. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 16:15
  • ID:PMHL42hO0 #

海老フライは尻尾が美味い派の俺からすると、廃棄だの電力だのとんでもない。えびせんにでもした方が有効じゃないか?

34

34. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 17:47
  • ID:2RCYMhSv0 #

>>20
※7も何か言ってるw

35

35. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 17:50
  • ID:2RCYMhSv0 #

>>33
海老フライの尻尾が好物なんだが身の方の殻をフライにして食べられ無いのかなw
誰かチャレンジして欲しいw

36

36. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 18:46
  • ID:KEVqF1Ln0 #

やめられない
とまらない

37

37. 匿名処理班

  • 2020年07月08日 20:22
  • ID:f6m5V6tE0 #

一つ質問
電気を貯めた電解液漏れした際の発火の危険性はありや無しや?

一旦燃えだしたら止まらないリチウムイオンの恐ろしさは身にしみているので

38

38. 匿名処理班

  • 2020年07月09日 10:04
  • ID:r62CgtnV0 #

>>9
人類は古来から植物をエネルギー源としてきた…

39

39. 匿名処理班

  • 2020年07月10日 00:39
  • ID:UvcKRG3t0 #

化粧品にもキチン?使われてるよな

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