Piasek, lignina ze skandynawskich drzew i materiał na co dzień wykorzystywany do produkcji kamizelek kuloodpornych mogą stać się alternatywą dla tradycyjnych baterii litowo-jonowych (Li-Ion). To tylko część nowatorskich i zaskakujących pomysłów, nad którymi pracują naukowcy. Zastąpienie dotychczasowych ogniw, które od blisko trzech dekad są powszechnym źródłem zasilania urządzeń elektrycznych, jest niezbędne. Baterie Li-Ion stała się dużym sukcesem technologicznym, ale obecnie dochodzą do granic możliwości pod względem uzyskiwanych parametrów.
Pojemne, trwałe i tanie
Czy przełomem okaże się projekt, za którym stoją naukowcy z Uniwersytetu Michigan? Ich odpowiedzią na akumulatory Li-Ion, które podczas produkcji emitują duże ilości CO2, jest wykorzystanie sieci nanowłókien z kevlaru do ustabilizowania reakcji chemicznych między anodą litową a katodą siarkową. Taka bateria ma pięciokrotnie zwiększoną pojemność względem tradycyjnych odpowiedników, a do tego jest w stanie przetrwać ponad tysiąc cykli ładowania.
Przełomowe rozwiązanie tworzy też start-up Form Energy – założona w laboratoriach MIT firma udoskonaliła technologię, którą nauka zna od 140 lat. Chodzi o akumulator żelazowo-powietrzny, który jest 10 razy tańszy niż obecne ogniwa Li-Ion. Produkcja systemów magazynowania energii ma ruszyć w przyszłym roku w Wirginii Zachodniej. Na razie konstrukcja baterii (pojedynczy jej moduł ma rozmiar zestawu pralki i suszarki side-by-side i zawiera stos około 50 ogniw o wysokości 1 m) sprawia, że technologia ta ma służyć zaspokajaniu potrzeb energetycznych na skalę przemysłową.
Czytaj więcej
To może być prawdziwa rewolucja w przemyśle bateryjnym – wygląda na to, że naukowcy znaleźli sposób na rozwiązanie problemów z rosnącymi kosztami akumulatorów litowo-jonowych.
Nad zupełnie innym rozwiązaniem pracuje Polar Night Energy. Ta fińska firma postanowiła wykorzystać powszechnie dostępny zasób – piasek. W tym wypadku potrzebne są duże instalacje (w pilotażowym projekcie spółka wykorzystuje 100 ton piasku), a zastosowania ograniczają się do ogrzewania. W przypadku motoryzacji czy elektroniki użytkowej lepiej w przyszłości sprawdzić się może koncept baterii sodowo-siarkowej. Ma ona czterokrotnie większą pojemność niż odpowiedniki Li-Ion i – jak dowodzą badacze z naukowców z University of Sydney – jest tańsza. Zastosowali oni proces pirolizy i elektrody węglowe, aby poprawić „reaktywność” siarki. Naukowcy donoszą, że udało się radykalnie zwiększyć żywotność takich ogniw w temperaturze pokojowej.
