Энергия из панцирей: крабовые отходы превратили в аккумуляторный гель

Инженер Лянбин Ху и его команда из Мэрилендского университета нашли применение остаткам крабов, креветок и лобстеров. Ученые создали из панцирей электролит для цинковых батарей. Исследование, опубликованное в журнале Matter, показывает, что пищевые отходы могут заменить токсичные компоненты в накопителях энергии.

Хитин как основа

Главный компонент разработки — хитозан. Его получают путем химической обработки хитина, из которого состоят жесткие оболочки ракообразных, грибы и внутренние пластины кальмаров. Исследователи превратили это вещество в гель, способный переносить ионы между полюсами батареи.

Решение проблемы дендритов

Цинк считается перспективной альтернативой литию: он дешевле и чаще встречается в земной коре. Однако при зарядке на цинковых анодах растут дендриты — острые металлические иглы. Они пробивают перегородку внутри батареи, вызывая короткое замыкание. Гель из хитозана изменил процесс осаждения металла. Вместо игл цинк формирует плоские шестиугольные слои, что исключает поломку.

В лабораторных тестах анод выдержал 1000 циклов заряда при высокой интенсивности тока. Эффективность составила 99,7%. Готовые прототипы батарей прошли 400 циклов с быстрой зарядкой за полчаса без риска возгорания.

Скорость разложения

Главная особенность хитозанового электролита — экологичность. В почве микробы полностью разрушают гель за пять месяцев. По оценкам Мэрилендского университета, это делает две трети всей батареи биоразлагаемыми. Оставшийся цинк можно собрать и использовать повторно, хотя технология его массовой переработки пока не отлажена.

Развитие идеи

В начале 2025 года специалисты Нанкинского лесотехнического университета в Китае представили свою версию сепаратора из хитозана и целлюлозы. Пластина толщиной в треть человеческого волоса позволила батарее сохранить 96,2% емкости после тысячи зарядок. В земле такой материал исчезает за 60 дней.

Другая группа из Университета Страны Басков под руководством Эрланца Лизундии объединила хитозан из креветок с пористыми наногубками (MOF). В феврале 2026 года ученые отчитались, что их гель выдерживает в сто раз более сильный ток, чем стандартные перегородки из стекловолокна. После 700 циклов емкость такой системы оказалась на 73% выше обычных аналогов.

Перспективы применения

Технология пока не готова к массовому производству и вряд ли появится в смартфонах или электромобилях. Цинк уступает литию по плотности энергии — в малом объеме его помещается меньше. Основная цель разработчиков — стационарные хранилища для электросетей. Такие огромные батареи должны накапливать энергию ветрогенераторов и солнечных панелей, где важнее низкая цена и безопасность, а не компактность.