Një studim i ri tregon se si një oksid metalik që “thith” oksigjenin mund të luajë një rol qendror në shumë teknologji të energjisë së gjelbër.
I bërë nga hekuri, kobalti dhe stronciumi, ky oksid metalik ka aftësinë të nxjerrë dhe të thithë oksigjenin në temperatura më të ulëta ndërkohë që mbetet i qëndrueshëm.
Kjo mund të ndihmojë në bërjen e qelizave të karburantit me hidrogjen më konkurruese, ndërsa u jep një avantazh teknologjive të tjera inteligjente.
Shumica e kafshëve në Tokë (një përshëndetje e shpejtë për parazitin e salmonit Henneguya salminicola si përjashtimi i vetëm shumëqelizor) kanë nevojë për oksigjen për të jetuar. Për shkak se elementi është shumë reaktiv falë elektroneve të tij të paçiftuar, oksigjeni është kyç për frymëmarrjen qelizore, duke formuar themelin e jetës gjatë miliarda vjetësh evolucioni.
Por ne nuk i konsiderojmë vërtet objektet jo të gjalla, si shkëmbinjtë apo kristalet, si objekte që “thithin oksigjen”. Megjithatë, një studim i ri nga shkencëtarë në Korenë e Jugut dhe Japoni sapo vërtetoi edhe një herë një thënie të vjetër: “Kurrë mos thuaj kurrë.”
I botuar në revistën Nature Communications, ky studim zbulon një lloj të ri kristali që mund të “marrë frymë” oksigjen. Sigurisht, ky lloj i ri i oksidit metalik i bërë nga stronciumi, hekuri, kobalti dhe oksigjeni (në mënyrë specifike SrFe0.5Co0.5O2.5) nuk merr frymë si shumica e kafshëve komplekse. Por mund të lëshojë oksigjen kur nxehet në një gaz të thjeshtë, dhe pastaj ta thithë atë oksigjen pa u shpërbërë.
Kjo aftësi për të lëshuar dhe thithur oksigjen në temperatura të ulëta dhe sipas kërkesës hap një botë mundësish në botën e energjisë së gjelbër sidomos në zhvillimin e qelizave të karburantit me hidrogjen.
”Është si t’i japësh mushkëri kristalit dhe ai mund të thithë dhe të nxjerrë oksigjen sipas kërkesës,” tha Hyoungjeen Jeen, autori kryesor i studimit nga Universiteti Kombëtar Pusan, në një deklaratë për shtyp. “Ky zbulim është i rëndësishëm në dy mënyra: vetëm jonet e kobaltit reduktohen, dhe procesi çon në formimin e një strukture kristalore krejtësisht të re, por të qëndrueshme.”
Ky nuk është oksidi i parë metalik që arrin këtë nivel të kontrollit të oksigjenit, por është i pari që funksionon në temperatura më të ulëta duke mbetur i qëndrueshëm. Një nga fushat kryesore ku ky inovacion mund të bëjë vërtet një ndikim është në qelizat e karburantit me oksid të ngurtë, të cilat oksidojnë elektrokimikisht karburantet me efikasitet më të lartë se konkurrentët përfshirë qelizat e karburantit me membranë elektrolitike polimeri (PEMFC) dhe qelizat e karburantit me acid fosforik (PAFC) duke transformuar hidrogjenin në energji elektrike.
Zakonisht, kjo kërkon temperatura rreth 600 deri në 1000 gradë Celsius. Por ky oksid i ri lëshon oksigjen në 400 gradë Celsius, e cila është ende e nxehtë, por shumë më e freskët se oksidet metalike që kanë qenë para tij.
Për shkak se ky kristal u kthye në formën e tij origjinale pas thithjes së oksigjenit, ky material i ri mund të jetë gjithashtu një zgjedhje e përsosur për lloje të tjera të teknologjive të infrastrukturës së energjisë së gjelbër, si dritaret inteligjente që rregullojnë rrjedhën e nxehtësisë bazuar në kushtet e brendshme dhe të jashtme.
”Ky është një hap i madh drejt realizimit të materialeve inteligjente që mund të përshtaten në kohë reale,” tha Hiromichi Ohta, një bashkë-autor i studimit nga Universiteti Hokkaido, në një deklaratë për shtyp. “Aplikimet potenciale variojnë nga energjia e pastër te elektronika dhe madje edhe materialet e ndërtimit miqësore me mjedisin.”
Siç vë në dukje IFLScience, një nga të metat kryesore të këtij kristali që merr frymë oksigjen është se ai është pjesërisht kobalt—një metal, minierat e të cilit janë qendrore për abuzime të ndryshme me të drejtat e njeriut në mbarë botën dhe një murtajë mjedisore. Disponueshmëria e kufizuar e kobaltit tashmë i ka shtyrë kompanitë të ndjekin arkitekturën alternative të baterive.
Ndërsa frymëmarrja e oksigjenit mbetet thelbësore për jetën në Tokë, ajo një ditë mund të jetë gjithashtu thelbësore për materiale të caktuara që (shpresojmë) do të fuqizojnë revolucionin tonë të energjisë së gjelbër. /Korrespodenti