受到全球暖化與能源危機效應的衝擊,讓世界各國都意識到地球只有一個!的事實,如果再不好好愛護環境,自然資源將很快就耗用竭盡。正因危機當前,也讓這幾年普羅大眾的環保意識比過去提升許多,在節能減碳思維下,不只愈來愈多人身體力行有機的健康生活,就連日常生活中常用的乾電池也能運用環保概念、搖身為減碳無污染的葉綠素電池。
這項科學新發明的巧思來自於虎尾科技大學光電與材料研究所教授廖重賓以及研究生楊秉晃、陳俊郎,透過三人之力,不但成功研發出全世界第一顆葉綠素純有機電池、一舉拿下2008年台北國際發明競賽金牌獎,也為保護地球盡一份心力。目前校方已經提出專利申請,同時也有廠商在進行接洽、討論技術轉移的相關事宜;預計未來上市後,將有助於改善長年來乾電池污染環境的環保問題
目前市面上常見的乾電池主要是碳鋅與鹼性電池兩種,構成電解質的材料大多是氫氧化鉀或氯化銨、具有強酸強鹼的特性,若任意丟棄容易造成環境汙染。因此廖重賓和學生才會開始思考有沒有辦法透過葉綠素的轉化功能來代替一般乾電池的電解質製材,在歷經半年研發與試驗後,終於順利將創意轉變為成果,製造出符合自然生態的葉綠素純有機電池。
畢業於麻省理工學院、專長為電雙極工程等相關領域的廖重賓表示,葉綠素有機電池的特性在於電池材料都是譗取之於大自然豃,只要透過道路兩旁栽種的行道樹或是家裡種植的綠色盆栽,就可從樹葉中萃取出葉綠素、製成電池所需的有機電解質,甚至連路邊的小草也可拿來作為萃取來源。由於製材百分百天然,因此使用者不用擔心電池會污染環境的問題。
除了環保無汙染外,葉綠素純有機電池的另一個特性就是沾濕即用。廖重賓表示,當葉綠素電池加水沾濕後,就可以讓電池內的電解質產生氧化還原作用,藉此降低電池內的電阻,使電子可以從負極流向正極,藉由傳導過程順利產生電流、達到發電功能。
事實上,不只是水可用來幫助葉綠素電池充電,舉凡是液體都行,像是紅茶、可樂、果汁、汽水等。虎尾科大表示,當初研究團隊一開始就是發想利用加水的過程來取代傳統的電源充電方式,以達到可重複使用的環保效果。
為何液體也能用來幫助電池充電呢?廖重賓表示,其實研究中所運用的充電原理並不難理解,主要是運用滲透原理,讓葉綠素電池可以自動吸取足夠濃度的水分,達到幫助電解質進行氧化還原作用的發電功效。換句話說,白開水、紅茶果汁等液體就像是一把幫助電解質打開氧化還原通道的譗鑰匙豃,只要將葉綠素電池沾濕水溶液十秒鐘,就可達到充電目的、相當方便。
而透過水溶液完成充電的電力也很驚人、足以因應一般生活所需。廖重賓表示,雖然目前研發完成的葉綠素電池只有三號電池的大小,但電壓可達 1.5 V ,電流可達 150 mA 以上,充飽的電力足以讓愛音樂的民眾聆聽兩天的MP3。若以4顆葉綠素電池點亮 LED燈,則亮度可以維持九天以上,適用範疇涵蓋目前的小型電器用品上。