Wow: nieuwe 'biobatterij' haalt energie uit natuurlijke moleculen en evenaart zelfs commerciële systemen

In dit artikel:

Onderzoekers hebben een volledig metaalvrije flowbatterij ontwikkeld die elektriciteit produceert uit glucose en riboflavine (vitamine B2), en publiceerden de resultaten recent in ACS Energy Letters. Het prototype imiteert het menselijk metabolisme: enzymen en natuurlijke moleculen zetten suiker om in elektronen, waarbij riboflavine als elektronendrager fungeert. In plaats van dure edelmetalen zoals platina gebruikt het systeem koolstofelektroden en biologische componenten die stabiel blijven bij de hoge pH‑waarden die nodig zijn voor glucose‑elektrolyten.

De batterij werkt als een flowbatterij: vloeibare elektrolyten circuleren tussen positieve en negatieve elektroden. Voor de positieve pool testten de onderzoekers zowel potassium ferricyanide als zuurstof; de ferricyanide‑cel behaalde een vermogensdichtheid die in de buurt komt van commerciële vanadium‑flowbatterijen, terwijl de zuurstof‑variant trager reageert maar goedkoper en praktischer is voor opschaling. Daarmee toont het proof‑of‑concept aan dat biologische materialen prestatie kunnen benaderen van gevestigde systemen.

Belangrijke uitdagingen blijven: riboflavine degradeert onder invloed van licht, wat leidt tot zelfontlading, en de interactie tussen vitamine en elektrolyt moet verder geoptimaliseerd. Het team werkt aan oplossingen om die afbraak te verminderen en de flowcellen te verbeteren.

Met volledig natuurlijke, biologisch afbreekbare en goedkope onderdelen biedt de riboflavine–glucose technologie een veelbelovend, milieuvriendelijk alternatief voor batterijtypes die afhankelijk zijn van zware of schaarse metalen. Potentiële toepassingen zijn onder meer opslag voor woningen en kleine apparaten, mits schaalbaarheid en levensduur verder worden aangetoond.