【記者倪旻勤綜合報導】小小一顆鈕扣型電池就能使600公噸的水遭受汙染，面對電池的不環保，國立雲林科技大學環境與安全衛生工程系的曾博仁和國立虎尾科技大學資訊管理系的沈立晴，設計了一款「地瓜葉空氣電池」，以葉綠素作為電解液，讓電池達到無毒、可循環利用的效果。
地瓜葉空氣電池成品圖，外殼是以可以被細菌分解的聚乳酸塑膠製成。 圖／曾博仁提供
曾博仁說：「現代化的生活讓人們使用電池的次數愈來愈多，可是我們使用完的舊電池卻不斷在汙染環境。」流入環境中的有毒物質多來自電池的電解液，因此曾博仁和沈立晴朝著「無毒電解液」的方向做研究，最終成功以葉綠素製成純天然的電解液，並在9月27日獲得「2018 TPCF綠點子創客」徵選活動的冠軍。
葉綠素普遍存在植物和藻類中，除了能進行光合作用，也會進行氧化還原反應。但葉綠素的來源非常多元，曾博仁表示，在他們嘗試萃取多種植物的葉綠素後，發現易種植且葉綠素含量高的地瓜葉，最適合拿來做電解液的原料。
地瓜葉中含有豐富的葉綠素，經過萃取與轉化可以做為空氣電池中的電解液。 圖／倪旻勤攝
然而，過去有不少研究嘗試以葉綠素作為電解液，但這些電池通常會遇到電量過低的瓶頸。曾博仁解釋，問題出在葉綠素是脂溶性的化合物，如果要拿來做成電解質，就必須想辦法將其改變為水溶性物質，而後曾博仁與沈立晴成功利用皂化反應改變葉綠素的狀態。
「其實我們的電量會優於市面上的乾電池。」曾博仁說明，根據過往的實驗結果顯示，一顆地瓜葉空氣電池就可以讓馬達轉動10小時，串聯四顆可以讓手機從0％充飽到100％兩次，串聯八顆則可以讓300顆LED燈連續亮10小時，因此不會有電池能量不足使用的問題。
曾博仁與沈立晴共同設計的「地瓜葉空氣電池」，無毒且可回收再利用，較一般電池環保。 圖／曾博仁提供
此外，曾博仁也提及，不同於一般電池，地瓜葉空氣電池在不使用時並不會進行化學反應，當有需要使用電池時再加入少許的水，葉綠素被浸濕後，才會開始放電，讓葉綠素空氣電池很適合當作緊急儲備電源。
在地瓜葉空氣電池中，除了電解液是從自然中的葉綠素提取，其他設計也皆盡量選用對環境友善的材料。「我們整顆電池如果使用完之後，不會有汙染物留下來。」曾博仁說明他的設計，電池負極選用金屬鎂，氧化後可以經過還原再使用；電池外殼採用聚乳酸塑膠、隔離膜使用棉質化妝棉，都是會自然分解的。
地瓜葉空氣電池的結構示意圖，每一層都是經過思考才使用的環保材質。 圖／曾博仁提供
不過這個發明目前還存有外型設計上的問題。曾博仁提到，因為地瓜葉空氣電池的形狀和一般電池不同，在使用時可能會需要改變物品連接電池的孔位，此舉反而會造成更多的汙染物。對此，國立政治大學廣播電視學系的曾馨柔也說：「聽起來很環保，可是其他的電器產品有沒有那個規格可以一起套用上去，又是一回事了。」
