Vanadium Redox Flow Battery (VRFB) เป็นแบตเตอรี่ชนิดชาร์จใหม่ได้ที่ใช้วาเนเดียมไอออนเพื่อเก็บพลังงาน ประกอบด้วยถังบรรจุสารละลายอิเล็คโทรไลท์ 2 ถังแยกจากกันด้วยเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนตามรูปข้างล่าง จุดเด่นของแบตเตอรี่ชนิดนี้คือมีความทนทานไม่เสื่อมสภาพโดยง่าย ที่สำคัญสามารถเพิ่มความจุของพลังงานได้แทบไม่จำกัดด้วยการเพิ่มขนาดของถังเก็บสารละลาย จึงมีความเหมาะสมอย่างยิ่งในการใช้เก็บพลังงานที่ผลิตได้จากพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
ทีมวิจัยที่ MIT ซึ่งประกอบด้วยนักวิจัยชาวสเปน 3 คนได้พัฒนาขั้วไฟฟ้าสำหรับ VRFB โดยใช้สารไคติน (chitin) ที่ได้จากเปลือกกุ้ง จากผลการทดสอบพบว่าความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดเพิ่มสูงขึ้นอย่างน่าพอใจ ที่สำคัญเป็นการนำสารจากขยะอาหารที่กำลังสร้างปัญหาให้กับสิ่งแวดล้อมโลกมาใช้ถือว่าได้ประโยชน์ทั้งสองทางคือได้ขั้วไฟฟ้าสำหรับ VRFB ที่มีประสิทธิภาพสูงในราคาต่ำและได้กำจัดขยะไปพร้อมกัน
ความพิเศษของไคตินคือนอกเหนือจากมีคาร์บอนแล้วมันยังประกอบด้วยไนโตรเจนซึ่งมีส่วนช่วยทำให้ประสิทธิภาพของขั้วไฟฟ้าสูงขึ้น ทีมวิจัยได้แสดงให้เห็นประโยชน์ของไนโตรเจนในโครงสร้างทางเคมีของขั้วไฟฟ้าในการช่วยการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างไอออนวานาเดียมซึ่งทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของขั้วไฟฟ้าดีขึ้น
“ประโยชน์ของขั้วไฟฟ้าของ VRFB ที่ผลิตจากสารไคตินไม่เพียงแต่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเท่านั้น แต่มันยังมีต้นทุนต่ำ อีกทั้งมีความยั่งยืนเพราะเป็นการนำขยะอาหารกลับมาใช้งาน” Francisco Martin-Martinez หนึ่งในทีมวิจัยกล่าว “ขั้วไฟฟ้าจากขยะเปลือกกุ้งนี้สามารถนำไปใช้กับตัวเก็บประจุยิ่งยวด, อุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีที่ให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงมาก และแม้กระทั่งกระบวนการผลิตน้ำจึดจากน้ำทะเล ถึงแม้ว่าเราจะมุ่งเน้นไปที่แบตเตอรี่ชนิด VRFB ก็ตาม”
ข้อมูลและภาพจาก agenciasinc.es, newatlas