Nowy typ baterii organicznej został opracowany w Kalifornii

Specjaliści z University of Southern California opracowali organiczną baterię. Według naukowców ich rozwiązanie jest trwalsze i wykonane z tanich materiałów organicznych. Bateria organiczna, w przeciwieństwie do zwykłej, nie zawiera toksycznych związków i metali i nadaje się do elektrowni. Nowe rozwiązanie sprawi, że energia sieci będzie bardziej stabilna i pozwoli na tworzenie akumulacji energii w ogromnych objętościach i późniejsze wykorzystanie.

Profesor Uniwersytetu Południowej Kalifornii Sri Narayan zauważył, że akumulator organiczny jest w stanie zachować wydajność nawet przez pięć tysięcy cykli ładowania, a według wstępnych szacunków jego żywotność wyniesie około piętnastu lat.

Wydajność obecnie używanych baterii litowo-jonowych znacznie się pogarsza po około tysiącu cykli ładowania, a koszt produkcji takich baterii jest dziesięciokrotnie wyższy. Jak zauważa grupa badawcza, baterie organiczne, ze względu na swoją prostotę, niski koszt, niezawodność i przyjazność dla środowiska, dokonają przełomu w dziedzinie magazynowania energii. Ponadto baterie organiczne mogą zapoczątkować nowy etap w wykorzystaniu alternatywnych źródeł energii, aby najlepiej zaspokoić potrzeby energetyczne ludności.

Panele słoneczne produkują energię tylko wtedy, gdy świeci słońce, tak jak wszystkie turbiny wiatrowe produkują energię tylko wtedy, gdy wieje wiatr. Dlatego też dla firm energetycznych nie jest opłacalne produkowanie czystej energii, ponieważ nie można polegać na źródłach takich jak słońce lub wiatr, aby zaspokoić popyt konsumentów.

Akumulatory, które mogą gromadzić i magazynować energię, a następnie ją uwalniać, pomogą rozwiązać główny problem niezawodności alternatywnych źródeł energii.

Obecnie głównym problemem jest magazynowanie energii na szczególnie dużą skalę. Według ekspertów, odnawialne źródła energii w przyszłości będą wymagały niedrogich i przyjaznych dla środowiska rozwiązań.

Mechanizm działania nowej baterii organicznej opiera się na reakcjach utleniania i redukcji. Roztwory dostają się przez pojemnik oddzielony membraną z elektrodami, co w procesie prowadzi do uwolnienia energii.

Rozwiązanie to ma tę zaletę, że moc źródła nie zależy od pojemności. Teoretycznie pojemniki z materiałami elektroaktywnymi mogą mieć dowolny rozmiar i zwiększać całkowitą objętość magazynu energii. Ponadto możliwe jest dostosowanie centralnego ogniwa i regulacja ilości energii produkowanej na godzinę.

Zespół badawczy skupił się na materiałach elektroaktywnych, a nie na metalu i substancjach toksycznych stosowanych w poprzednich modelach. Zadaniem naukowców było znalezienie związku organicznego, który mógłby rozpuścić się w wodzie. Rezultatem był system, który ma niewielki wpływ na środowisko i nie wymaga dużych inwestycji.

W toku licznych eksperymentów grupa specjalistów odkryła, że utlenione związki organiczne – chinony, które występują w tkankach niektórych zwierząt, bakterii, grzybów i są niezbędne do fotosyntezy i wymiany tlenu, idealnie nadają się do działania baterii organicznej.

[ 1 ]