Meny Meny

Kompleks metallvismut kan være fremtiden for ren energi

Vismut er et tungt, sprøtt metall som danner fargerike geometriske krystaller når det smeltes ned. Helt giftfri og i stand til å absorbere lys nesten hvor som helst, kan det en dag drive hjemmene våre med ren energi.

Ser ut som en gjenstand rett fra en Guardians of the Galaxy film, Bismuth eller Bismuth Subsalicylate er et iriserende metall som kan erstatte konvensjonelle batterier for godt i nær fremtid.

Vismut har vært et kjent metall siden antikken, selv om det ofte ble forvekslet med bly og tinn da de har lignende egenskaper. Det er når det sprø mineral blir smeltet ned og avkjølt til fremmedlignende form at dets potensielle verdi kommer til syne.

Først identifisert som et mineral i 1753, ble det vanligvis utvunnet sammen med bly, tinn og kobber for bruk i ting som kosmetikk og maling. Men i motsetning til metallene som omgir det på det periodiske bordet, har moderne vitenskap ansett det som godartet for konsum og ikke-toksisk til miljøet vårt.

Hvis du går inn i medisinskapet ditt og tar det lyserøde anti-diarémedisinet Pepto Bismol, vil du se at hver flaske har så mye som et kvart gram vismut i seg.

Fil: Wismut Kristall und 1cm3 Wuerfel.jpg
Kreditt: Wikipedia

Etter å ha brukt flere tiår i omløp i hele farmasøytisk industri, har forskere lenge teoretisert at Bismuth kan være den bærekraftige etterfølgeren til litium- og silisiumbatterier som vi lenge har søkt etter.

Men på hvilke måter skiller vismut seg fra konvensjonelle batterier?

I følge forskere som Robert Haye, fra Imperial College London, har vismutbaserte halvledere vist seg å være svært effektive for å konvertere lyskilder til energi - noe som gjør det til et "solcellemateriale" for de som er i fysikk.

I motsetning til de fleste solceller har Bismuth imidlertid også unike elektroniske egenskaper som gjør det effektivt for innendørs bruk og plasserer solen sliter med å nå direkte. Mens tradisjonelle solceller er sterkt avhengige av infrarødt lys, har vismutene et større båndgap slik at de kan absorbere mer usynlig lys.

For ikke å nevne at det kan skryte av noe av det laveste varmeledningsevne verdier i metall. Alle som kjører high spec-spill på en bærbar datamaskin, vil mer enn sette pris på det aspektet.

Bismuth er laget av de som er kjent som det "grønne elementet", og Bismuth begynner å erstatte bly i elektrisk lodde, brannsprinkleranlegg og foring av vannrør i hus, og reduserer risikoen for at giftstoffer sprer seg i jord og vann.

Ettersom internett på ting blir mer sofistikert i det moderne hjemmet, kan Bismuth-halvledere ha mange anvendelser. Smarte enheter som ikke er koblet til et sentralisert system - som temperatursensorer, belysningssystemer og alarmer - trenger strøm på en eller annen måte, og dette smarte materialet kan være svaret.

"Vi har funnet ut at hvis du tar vismutbaserte forbindelser innendørs, kan du øke den totale effektiviteten med en faktor på fem," sier Haye.

Teoretisk, hvis Bismuth-halvledere rullet ut i stor skala i dag, ville hverdagsbatterier avhengig av litium, kadmium og kobolt trolig bli overflødige og raske. Forestill deg aldri å måtte bytte batteri.

Mens jordskorpen ikke akkurat er full av vismut til min - den rangerer 69th i skalaen for elementær overflod - det er nok i verden til å 'støtte den utbredte distribusjonen av Bismuth-halvledere', ettersom de krever langt mindre materiale enn silisiumbaserte redskaper for å generere energi.

Når vi nærmer oss 2023, ca 15 milliarder husholdningsbatterier har blitt kastet på søppelplasser. Så neste gang du drikker en skje med Pepto Bismol, tenk på muligheten for at mineralet du nettopp har konsumert en dag kan avslutte søket etter bærekraftig energi.

tilgjengelighet