İspanya’daki Córdoba Üniversitesi bilim insanları, bir bataryaya kırmızı kan hücrelerinin temel bileşeni olan hemoglobini dahil ederek 20 ila 30 gün boyunca çalışmaya devam eden bir prototip oluşturmayı başardılar.
Çinko-hava piller, şu anda dizüstü bilgisayarlardan elektrikli araçlara kadar her şeyde kullanılan lityum iyon pillere karşı sahip olduğumuz en sürdürülebilir alternatiflerden biri ve oksijen indirgeme tepkisi ismi verilen kimyasal bir tepkiyle çalışırlar. Bataryaya hava çekildikçe, katotta (pozitif uç) oksijen suya indirgenir ve anotta (negatif uç) çinkoyu oksitleyen elektrotlar hür bırakılır.
Bu tepkinin devam etmesini sağlamak için kimi çok spesifik özelliklere sahip yeterli bir katalizörlerin kullanılması gerekiyor ve araştırmacılar, bu özelliklerin hemoglobinde de bulunduğunu fark etti. Kıdemli müellif Manuel Cano Luna yaptığı açıklamada, “Oksijen azaltma tepkisinde güzel bir katalizör olmak için, katalizörün iki özelliğe sahip olması gerekir: Oksijen moleküllerini süratli bir halde absorbe etmesi ve nispeten kolay bir formda su molekülleri oluşturması gerekir” dedi ve ekledi: “Ve hemoglobin bu ihtiyaçları karşılıyor.”
Hemoglobin, kırmızı kan hücrelerine hem karakteristik kırmızı rengini hem de oksijen taşıma yeteneğini veren proteindir. Bedenimizin varlığını sürdürebilmesi açısından kritik bir değere sahip olan bu unsurun bataryalarda da epeyce etkileyici bir performansı olduğu bulundu ve sırf 0,165 miligram hemoglobin, bir bataryayı 20-30 gün boyunca çalışır bir halde tutabildi.
Araştırmacılar, bu pillerin kalp pili üzere bedene yerleştirilen aygıtlarda kullanılması durumunda bunun üzere biyouyumlu bir katalizör kullanmanın değerli olabileceğini söylüyor. Bu piller, kanın pH’ına çok benzeyen pH 7,4’te çalışır. Hemoglobin analogları birçok memelide mevcut olduğundan ötürü, bu tekniğin kullanımı beşerler dışındaki canlılara da yayılabilir.
Ancak bu tekniğin mükemmelleştirilmesi için daha fazla çalışma yapılması gerekiyor. Şu anda en büyük sorun, prototipin tekrar şarj edilemiyor olması. Bu nedenle grup, suyu tekrar oksijene dönüştürebilecek ve tepki döngüsünü baştan başlatabilecek bir protein arıyor. Ayrıyeten bu pillerin oksijene gereksinim duyması da öbür bir sınırlamadır ve bu cins pillerin uzaydaki uygulamalarda kullanılamayacağı manasına gelir.
Çalışma Energy & Fuels mecmuasında yayınlandı.