【能源輕薄再升級】-紙上不談兵,這次我們來談談『電池』

現今人們的電池使用量之大,使幾乎所有日常用品上都能看的到電池的蹤跡,目前常見的電池型態有:AAA電池、AA電池、9V電池、鈕扣電池、鋰電池等等,雖然造型、大小、發電量、安培數、伏特數等皆有差異,但用途同樣都是用來供給產品電力,而隨著科技的發達與進步,新型電池的儲電量與耐久度雖比起過往已有大大的改善,但在越來越講求輕便性的理想之下,一顆常見的3號電池的體積似乎還是稍嫌大了一點,且一顆小小的電池雖然能給人帶來便利的生活,若在電池的生命週期結束之時,未能妥善進行處理,這顆小東西就有可能對環境造成莫大的危害。

電池的前世今生
電池的歷史最早可以追溯到兩千多年前的古伊拉克時代,在首都巴格達發現的"巴格達電池",而第一塊真正意義上的現代電池,則是由義大利化學家"伏打"所發明的伏打堆,經過多個時代的改變、演進、改良,最終形成了我們日常所看到的乾電池、鹼性電池及鋰電池等各種不同型態的樣子。
電池的重要性
電力的發明對人類可說至關重要,從一顆發光的燈泡,一台洗衣機,到可以進行精密運算的電腦與加工機台,電力不僅確保了人類文明的進步,也使人類能在各個環境中生存,可以"攜帶"的電力,無疑就是將科技穿戴在身上,目前普遍使用的智慧手機、智慧手錶、筆記型電腦等,完美的體現"攜帶型電力"的重要性。


便利的背後往往存在著隱憂
如同目前最大的汙染源"塑膠袋",電池也同樣是為了提供更便利的生活而被製造,而這單純的初心,卻也在日後無意間導致環境的危害。以目前最為常見,大多使用在微型電路上的"鈕扣電池"為例,其中就包含了汞、鎘、鉛等重金屬,外觀雖看似小小一顆,對環境與生物的破壞力卻是威力十足。

急於實踐的解決之道
對於環境污染源來說,最有效的解決之道就是立即"禁用"與"回收處理",但在人們對產品的依賴以及無替代方案的狀況下,這已經是完全行不通的辦法,即便目前已陸續開發出更為環保的鋰電池與可二次充電的鋰離子電池,但電池對於環境的危害卻仍未停止。

帶來曙光的"紙電池"
一項新研發,使用"水"來活化的可拋式紙電池悄悄的誕生,使用永續材質製成,使用完畢可直接埋進土壤降解,且生產成本極低的紙電池,踏車了"環保儲能"的第一步。
紙電池的構造與特性

將紙浸入氯化鈉鹽做為基底,並以印刷墨水為基礎,添加石墨與鋅列印在紙上作為電池的正負極。

滴上1~2低的水溶解紙中的鹽,將釋放出帶電的離子,而當離子移動時,就會活化電池,並穩定釋出 1.2 伏特的電壓。

將電池接上微型時鐘、環境感測器、小型電路等,即可開始運作,電壓將隨紙載體逐漸變乾而減弱。

經科學家驗證,使用完的電池可直接埋進土裡,由生物進行降解,不僅處理方便,電池的製造成本僅是目前主流電池的10%。
逐步改進的技術,盼能解放環境負擔

最新展示的紙電池由永續材料所製成,具備生物可分解性,組裝起來也很便宜。而且還能根據需求而製成各種形狀與大小。如果要說明其功率的話,使用這項科技而打造出來的兩單元電池組,已足夠驅動一台液晶顯示器鬧鐘。雖然它短時間還沒有辦法對你的筆電充電,但是已經對低功率感應器與追蹤器具有很多潛力。技術的突破需要時間以及努力,期待在日後的將來,我們能真正擁有一顆能夠不傷害環境,又能讓我們享受生活便利的"環保電池"。