Onderzoekers laden batterij op met suiker

Amerikaanse onderzoekers hebben een batterij ontwikkeld die in principe met ieder type zoetigheid is op te laden. Op een congres van de American Chemical Society werd een prototype ter grootte van een postzegel getoond die een rekenmachientje van stroom voorzag.

Suiker als energiebron is natuurlijk geenszins nieuw, het is immers de bron waarmee alle levende organismen in hun energiebehoefte worden voorzien. De wetenschap is echter pas kort op weg om dit principe efficiënt te leren benutten. Drie en een half jaar geleden wisten onderzoekers bacterieën in een glucoseoplossing zo ver te krijgen dat ze electronen in beweging zetten, en niet veel later werden er door de Univerity of St. Louis accu's op basis van enzymen en alcohol gepresenteerd, die destijds echter nogal groot van omvang waren. Ditzelfde instituut heeft het nu klaargespeeld om een gewone suikeroplossing als bron te laten fungeren en daarnaast het formaat behoorlijk terug te brengen. Er zouden weliswaar al enkele andere suikerbatterijen zijn ontwikkeld, maar die zouden minder efficiënt zijn en een kortere levensduur hebben.

Onderzoekleidster dr. Shelley Minteer heeft verschillende soorten zoetigheid uitgeprobeerd, van frisdrank tot boomsap, maar de beste brandstof zou gewone keukensuiker opgelost in water zijn. Minteer heeft al een eerste toepassing in gedachte: een telefoonherlader met een cartridge die is gevuld met een suikeroplossing, en na gebruik gewoon in de eigen keuken hervuld kan worden. Uiteindelijk hoopt de onderzoekster de suikerbatterij geschikt te maken om huidige generatie batterijen voor diverse mobiele apparaten geheel door de suikervariant te kunnen vervangen. Er zou nog wel wat werk te doen zijn voordat het zover is: zo moet de energiebron nog onder verschillende omstandigheden, zoals hoge temperaturen, getest worden, en is de levensduur nog voor verbetering vatbaar. Die zou nu evenwel al drie tot viermaal langer zijn dan bij gebruik van een standaard lithium-ion-batterij. Minteer wijst nog op een bijkomend voordeel: dergelijke batterijen zijn, in tegenstelling tot de huidige generatie, biologisch afbreekbaar en dus milieuvriendelijk.

Reacties (72)

Ik heb net even zitten rekenen en volgens mij kan je uit 215 gram suiker 1kWh halen.

in 1 gram suiker zit 4 kcal
1kw = 870 kcal

870/4 = 215 gram = 1kWh

dus met een kilotje zuiker kan je een ps3 van 200watt zo'n 25 uurtjes laten draaien.... niet slecht zeg ik....

of deze batterij ook zoveel energie uit suiker weet te halen weet ik niet...

[mierenneukmodus]
Ik was ook net aan het rekenen, en zelfs al neem je een rendement van 100% dan krijg je:
1kWh = 3,6*10^6 J
1 cal = 4,18 J

3.6*10^6 / 4.18 = 861224 cal = 861 kcal
en dan heb je inderdaag nodig 861/4 = 215g suiker(bij n=100%)
[/mierenneukmodus]
Wel een intressante uitvinding dit, alleen is het inderdaad te hopen dat we niet nog meer land gaan platbranden/ anderzins vernielen voor suikerproductie.

de 870 heb ik van een inet page, hoe ik daarmee op 215 uitkwam weet ik eigenlijk ook niet..... foutje dus..

Wat jij aanhaalt is de verbrandingswaarde in het menselijk lichaam. Ik ben geen bioloog, maar er is volgens mij geen bijzondere reden waarom de verbrandingswaarde van suiker in het menselijk lichaam representatief zou moeten zijn voor wat speciaal daarvoor gekweekte bacterieën doen door suiker in bruikbare stroom om te zetten. Hooguit zou je kunnen verwachten dat de orde van grootte hetzelfde is, maar ook dat kan makkelijk anders zijn/worden.

Het proces maakt natuurlijk wel uit... Zou je 215 gram suiker verliesloos in energie om kunnen zetten (wat dus niet kan) dan zou je er ongeveer 5,4 miljard kWh uit kunnen halen. Helaas bestaat de antimateriereactor vooralsnog alleen in Star Trek.

Ik wacht nog wel even tot je energie kunt halen uit bodyfat, sla je 2 vliegen in 1 klap

Wat let je om een dynamo in een hometrainer te bouwen?

@ribuk, GH45Ts oplossing doet me minder aan de Matrix denken!

Niet alles wat biologisch afbreeekbaar is is milieu vriendelijk.

Pet flessen bijvoorbeeld. OP zijn best minder belastend.

Als de batterij leeg is, zit ie vol met CO2 als het goed is. Maar het zal vast milieuvriendelijker zijn dan de metaalionen batterijen.

CO2 die niet lang daarvoor in suikerriet is opgeslagen. De cyclus is dus niet zo lang en er is geen sprake van fossiele brandstoffen. Het is wat er dagelijks in onze lichamen gebeurt. Vraag blijft of het apparaat wat die oplossing om zet in energie zelf niet allerlei schadelijke stoffen bevat/veel CO2 oplevert bij het produceren en of dit opweegt tegen de voordelen.
En of grootschalige suikerriet/biet landbouw niet schadelijk is voor andere gewassen, natuur, klimaat.

Vergeet niet dat het gaat over batterijen ter grootte van een postzegel in dit artikel. Daar kan je nooit hele liters CO2 uithalen.

@k1n8fisher: ahum, batterij op postzegelformaat maal zeg 500 miljoen als het een bescheiden succes wordt... en dan speelt natuurlijk de levensduur ook erg mee.

Uit conventionele batterijen haal je ook geen "liters" van wat voor schadelijk spul dan ook, je moet met totalen rekenen, en dan over zowel produktie als levensduur als afvalverwerking, en dat dan naast bestaande technologieën leggen.

Is het niet zo dat als de suikerriet/suikerbiet of waar suiker vandaan wordt gehaald tijdens het groeien al CO2 haalt uit de atmosfeer, dus wat je dan produceert aan CO2 gelijk is aan wat er uit de atmosfeer komt?

Jep en dat heet kortcyclisch CO2 i.t.t. fossiel en brengt netto dus geen extra CO2 in de atmosfeer.

Ooh ik wisthelemaal niet dat suikerriet/suikerbieten tegenwoordig zichzef verbouwen, verscheepen, verwerken tot suiker, verpaken en zich vervolgens naar joouw huis transporteren. Om nog maar niet te spreken van alle aanverwante processen die noodzakelijk zijn om dat alles voor elkaar te krijgen.

Stiekum is er eigenlijk best een hoop energie nodig om dat suiker op je bord te krijgen. Je merkt het niet omdat energie eigenlijk geen ruk kost en het eindproduct hevig gesubsidieerd wordt.

Zoalang voor al deze acties dus een andere energie bron (i.e. Diesel) noodzakelijk is kan men dus niet spreken van CO2 neutraal.

helaas worden er grote stukken bos gekapt om bijvoorbeeld suikerriet te verbouwen. Suiker is dus zeker niet CO2 neutraal. De grote bomen die veel meer CO2 opnemen dan die tijdelijke stengeltjes zijn namelijk weg.
Helaas wordt er nog steeds oerwoud gekapt voor landbouwgrond.

Maar CO2 is wel een gas... dus dat spul zal moeten kunnen ontsnappen, anders gaan deze batterijen ook exploderen!

het hele biologisch afbreekbaar moet je ook niet letterlijk nemen.
kauwgom is ook biologisch afbreekbaar, dat het pas na 25 jaar weg is is een ander verhaal

Ga je dan niet krijgen dat zoet voedsel schaarser wordt en de prijzen van voedsel omhoog gaan. (Zoals nu gebeurt met eerste generatie bio-brandstoffen.) Zo ben je misschien wel goed bezig voor het milieu, maar hebben de mensen in ontwikkelingslanden wel minder eten.

pluk dit even gauw van wikipedia: "In the financial year 2001/2002, worldwide production of sugar amounted to 134.1 million tonnes."

nu staat in het artikel niet hoeveel gram suiker je nodig hebt om de battarij 1 keer op te laden, maar gezien de beschikbaarheid van suiker lijkt me dat niet zo'n probleem.
en als het een praktische bron van energie blijkt kunnen we altijd meer verbouwen.

Zoals al eerder aangehaald: hier gaat het over een batterij ter grootte van een postzegel. Hoeveel suiker zou je daar voor nodig hebben? Ik denk dat je een flinke tijd kan doen met een kilopak zeker gezien het feit dat ze nu al 4 maal zo efficient zijn dan Li-ion batterijen en dit willen ze nog verbeteren!

helaas, 4 maal zo efficient zou iets moois zijn, maar het gaat in het artikel over de levensduur. Dus hoe vaak je er nieuw suiker in kunt doen, niet over hoelang het met de suiker doet of hoeveel stroom het oplevert.

...nu staat in het artikel niet hoeveel gram suiker je nodig hebt om de battarij 1 keer op te laden...

Als goed tweaker kunnen we daar wel even een sommetje aan wagen.

Mijn gewone Nokia batterij is 3.7V en (ik dacht) iets van 700 mAh. Totaal dus ~2.5Wh, oftewel zo'n 9000 Joule. De verbrandingswarmte van suiker is 16.5 kJ/gram. Bij 100% efficiency zou je dus aan ongeveer een halve gram (!) suiker genoeg hebben voor een volle lading.

Nou staan er helaas geen getallen over efficiency, en is die ongetwijfeld veel lager dan 100%. Maar zelfs 10% betekent dat je telefoon op 2 suikerklontjes een hele week loopt

toeval heeft het dat, wat suiker betreft, de derde wereld eerder een overschot heeft van het spul...ze kunnen hetin het westen niet kwijt door torenhoge invoerrechten, dit zou dus ook eens een goed punt voor hun kunnen zijn

ik ga alvast aandelen in suiker kopen

Er zou nog wel wat werk te doen zijn voordat het zover is: zo moet de energiebron nog onder verschillende omstandigheden, zoals hoge temperaturen, getest worden, en is de levensduur nog voor verbetering vatbaar. Die zou nu evenwel al drie tot viermaal langer zijn dan bij gebruik van een standaard lithium-ion-batterij.

Mwa in plaats van hoge temperaturen, lijkt me lage temperaturen net zo belangrijk, want een gemiddelde batterij nu werkt wel op -10, maar betwijfel of zo 1tje dat ook doet. Maar alsie nu al 3 to 4 maal langer dan een lithium-ion-batterij werkt dan hoeven ze voorlopig toch aan de levensduur niets te veranderen.. Laat maar zo snel komen die batterijen..

Door de toevoeging van suiker aan water wordt het vriespunt verlaagd (vriespuntsverlaging is te berekenen). Wat erger kan zijn is dat suikerwater ook vatbaarder is voor het rottingsproces dan de Li-ion batterijen.
Ach ja, ieder voordeel heb zen nadeel. (Cruijff)

Het probleem zal eerder zijn dat enzymen doorgaans een optimum-temperatuur hebben. Die ligt normaliter zo rond de 37°C, maar kan oplopen tot tegen de 100°C. Naar beneden toe ligt wat moeilijker, er zijn niet zo veel enzymen die met die temperatuur nog lekker werken.

Then again, hoe vaak zal een batterij daadwerkelijk moeten werken bij zulke lage temperaturen? De meeste accu's houden het daar ook niet uit...

Ik hou niet van voetbal dus het is uitermate vreemd dat ik juist deze reactie plaats maar de uitspraak van Cruijff is:
"Elk Nadeel heb z'n voordeel"

de film van Al Gore is een MARKETING film
het PROMOOT dan weliswaar geen presidentskandidaat ( allen maar voordelen) maar een ideologie
dat wil zeggen dant alle contra informatie, hoe geldig dan oo is weg gelaten

ja huje overdrijft. zie http://www.heritage.org/R...yandEnvironment/HL758.cfm

Heb hem gisteren gezien.
Ik heb het allemaal heel sceptisch opgenomen en het kwam ook in mijn hoofd, 'ik krijg bijna enkel pro-standpunten te zien en de paar contra-standpunten die ik te zien krijg worden van het begin in een slecht daglicht geplaatst'.

Echter viel me nu ook wel op; welke contra-standpunten kunnen er nu zijn?

Stel dat dat CO² gedoe een hoax is, dan nog is dit plan goed omdat we afstappen van fossiele brandstoffen die we binnen X aantal jaar toch niet meer zouden hebben..

Dan is batterijtje likken wat aangenamer

Zie het al voor me, zo'n gatje in je pc waar je zo nu en dan ff een kilozak suiker leeg in moet gooien , misschien kunnen ze in combinatie met waterkoeling er nog thee of koffie mee zetten (A)

Kan het zijn dat dit mij herinnert aan een testje op school van vroeger dat een lampje op suiker(water) liet branden ?

Nee, dat was een zoutoplossing.

Oja, Ionen en Neutronen toch ?

"even een kopje suiker bij de buren lenen" krijgt hierdoor een hele nieuwe betekenis