经过 沃福德学院
去年，来自美国和加拿大的研究人员报告称 公共科学图书馆一号 用冰制造电池。电力输出不大，只有 0.1 毫瓦。但这可能是好事即将到来的征兆。科学家们花了两个赛季的时间来设计和生产能够发电的电化学电池。
Daniel Helman 博士和 Matthew Retallack 博士于 2015 年在加拿大蒙特利尔的欧洲政治研究联盟会面。Helman 提出了有关冰太阳能电池板的想法，Retallack 是会议的讨论者。
“我认为这是一种相互尊重和对研究的热爱，”赫尔曼说。他们继续开发不同的原型。最终获胜的模型使用酸和一些添加剂在两层冰之间产生 pH 值差异。
冰中移动性最强的电荷载体是质子，因此认为质子由于 pH 值差异而从一层移动到另一层是有道理的。带电粒子的旅行是电池发电的方式。
在这种情况下，食盐、高岭土和磷酸二氢钾以及盐酸 (HCl) 有助于释放或接收带电粒子。使用网筛和铝片作为电极。
实验中使用的材料都是常见的，并且通常被认为是安全的。人们不禁想知道使用更优化的材料会带来什么。此外，添加光敏颗粒可能可以生产染料敏化太阳能电池。
染料敏化太阳能电池的最初实验使用从菠菜中提取的叶绿素来改变局部 pH 值以响应阳光。虽然电力输出可能很小，但不能忽视的是，高纬度地区可能有大片土地可用。
在人类寻求摆脱化石燃料的过程中，可以安全地充分利用田野、湖泊或其他开阔土地。本实验中选择的添加剂是因为它们在环境中相对安全。
利用冰发电也揭示了目前科学面临的更持久的问题之一。生命从哪里来？目前的观点认为，生物体要么起源于火山、地热田附近的小池塘，要么起源于洋中脊附近。但有一个问题。 RNA 在没有膜的情况下被稀释，然后不能充当催化剂。
冰冷的环境可以解决这个问题。 RNA 可能仍然集中在小区域，例如彗星或陨石的冰上。因此，冰发电可以为此类冰陨石（如默奇森陨石）或早期雪球地球上的自催化 RNA 的有机体发育的开始提供原始代谢。
这两种想法都并非遥不可及。冰制成的太阳能电池板在某些情况下可能有用。关于生命起源的冰冷世界假说可以解释为什么我们现在在地球上看不到任何早期阶段。
赫尔曼博士目前是南卡罗来纳州斯帕坦堡沃福德学院环境研究客座助理教授。雷塔拉克博士在多伦多卡尔顿大学进行了这些实验。
更多信息： Daniel S. Helman 等人，来自水冰的电化学电池？初步方法和结果， 公共科学图书馆一号 （2023）。 DOI：10.1371/journal.pone.0285507
期刊信息： 公共科学图书馆一号
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