Создан органический проточный аккумулятор на основе глюкозы и витамина B2

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории разработали проточную биотопливную батарею, использующую глюкозу и рибофлавин в качестве основных компонентов. Результаты исследования под руководством Чон Хва Шона опубликованы в журнале American Chemical Society Energy Letters 14 ноября 2025 года.

Принципиальное отличие новой разработки заключается в замене традиционных катализаторов из благородных металлов — платины и золота — на рибофлавин, известный как витамин B2. В проточной ячейке рибофлавин выполняет функцию медиатора, осуществляя циклический перенос электронов между электродами батареи и глюкозным электролитом. Этот процесс имитирует работу ферментов в живых клетках, где рибофлавин естественным образом участвует в метаболических реакциях.

Экспериментальные испытания показали, что при использовании кислородного электрода в щелочной среде батарея достигает пиковой удельной мощности 13 милливатт на квадратный сантиметр. Эти показатели зафиксированы при работе устройства в условиях комнатной температуры и атмосферного давления. Сравнительный анализ с предыдущими биотопливными элементами на основе глюкозы выявил превосходство новой разработки в 20 раз по показателям мощности при идентичных условиях эксплуатации.

Экономическая целесообразность проекта обусловлена существенной разницей в стоимости материалов. Килограмм глюкозы стоит примерно 20 долларов, тогда как килограмм платины оценивается в 52 тысячи долларов. Стабильность рибофлавина при базовом уровне pH, необходимом для функционирования глюкозных проточных элементов, обеспечивает надежность работы системы. Технология позволяет получать энергию из возобновляемых растительных источников глюкозы без необходимости добычи редких металлов.

Источник: New Atlas