紡織廠廢水常見成分「亞甲藍」，成為液流電池材料新選擇

 

紡織業常用染料「亞甲藍」用畢通常隨廢水排放，不過科學家現在發現，亞甲藍可以成為液流電池有希望的新候選材料。

亞甲藍（methylene blue）是種芳香雜環化合物，常當作化學指示劑、染料、生物染色劑和藥物使用，其水溶液在氧化性環境中呈明亮寶藍色，但遇鋅、氨水等還原劑會被還原成無色。

 

 

紐約州立大學水牛城分校團隊發現，當亞甲藍染料溶於水時能夠儲存和釋放能量，可以做為氧化還原液流電池的材料，當作風電場、太陽能廠、太陽能房屋的儲能系統。

亞甲藍是工業廣泛使用的染料，對人體健康有危害疑慮，未經處理不能直接排入自然環境，科學家已經研究多年如何將亞甲藍從水中安全回收，但各種方法之成本都很昂貴，且過程會再產生其他廢棄物。

但如果有一天，我們不只不用特地花冤枉錢去轉換廢水，還能直接掬一把廢水當作液流電池的材料呢？由於紡織業排放的廢水中含有鹽，而氧化還原液流電池恰巧需要添加鹽充當電解質，因此研究人員推測，含有亞甲藍的廢水或許能直接當作液流電池的溶劑。

液流電池是一種蓄電池系統，兩邊包含兩個裝滿化學溶劑的水箱，需要發電時再利用幫浦抽送溶劑到中間發電室，發電室內以薄膜隔開兩種不同溶劑，在薄膜兩邊形成兩個電極，產生離子交換來發電。

 

 

目前，研究團隊製造了兩個簡單的液流電池原型，來測試亞甲藍化合物捕獲、儲存和釋放電子的能力，第一個電池在充放電循環週期 50 次左右時效率接近完美，但隨著時間推移，電池儲能能力下降，因為亞甲藍分子被困在薄膜上。

第二個液流電池團隊換了另一種材質的薄膜，效率與第一個電池差不多完美，12 次充放電循環週期過後儲能容量也沒有明顯下降，讓團隊相信亞甲藍廢水是液流電池的可行性材料。接下來，研究人員希望能拿真正的紡織廠廢水進行實驗，除了要將廢水蒸發成含有亞甲藍和鹽濃縮溶液外，還打算直接在正式電池中測試。

新研究發表於《ChemElectroChem》期刊。