Tim
istraživača s američkog sveučilišta University of Southern
California, koje vodi prof. Sri Narayan razvio je jeftinu,
punjivu i ekološku bateriju koja bi se mogla koristiti za pohranjivanje
energije u solarnim elektranama za kišnih dana.
Tim je razvio zračnu bateriju koja koristi kemijsku energiju proizvedenu
oksidacijom željeznih ploča koje su izložene kisiku iz zraka.
Zanimljivo, to je
proces sličan hrđanju.
“Željezo je jeftino, a zrak je besplatan”, rekao je Narayan. “To je
budućnost.” Prema onome kako su trenutno razvijene, Narayanove baterije imaju
kapacitet za pohranu energije između 8 i 24 sata. Američka savezna vlada i
kalifornijske energetske tvrtke iskazale su interes za ovaj projekt, za koji je
u tijeku ishođenje patentnih prava.
Željezno-zračne baterije poznate su već desetljećima. Za njih je vladao
veliki interes 1970-ih godina tijekom tadašnje energetske krize. Međutim,
baterije su imale veliki nedostatak. Kemijska reakcija proizvodnje vodika, koja
se odvijala unutar baterije (poznata kao hidroliza), trošila je oko 50 %
energije akumulatora zbog čega su oni bili previše neučinkoviti da bi bili
korisni.
Narayan i njegov tim uspio je smanjiti gubitak energije na 4% zbog čega su
njegove željezno-zračne baterije oko 10 puta učinkovitije od svojih
prethodnica. Tim je to učinio dodavanjem vrlo male količine bizmutovog sulfida
u bateriju, koji ima svoju ulogu u kontroli proizvodnje vodika. Dodavanje olova
i žive također bi poboljšalo učinkovitost baterije, ali ona ne bi bila toliko
sigurna, rekao je Narayan.
“Vrlo mala količina bizmutovog sulfida ne utječe negativno na ekološka svojstva
baterije koju od početka imamo na umu”, objasnio je Narayan.
Kalifornija je u SAD-u otišla najdalje u poticanju primjene obnovljivih
izvora energije u proizvodnji struje. Kalifornijski zakon o obnovljivim
izvorima energije, donesen u travnju 2011, nalaže da državne energetske tvrtke
moraju do kraja 2020. godine proizvoditi 33% svoje energije iz obnovljivih
izvora.
Ovo snažno guranje prema obnovljivim izvorima energije suočava energetske
tvrtke s problemom: solarno napajanje odlično funkcionira za vedrih dana kao i
struja od vjetra za vjetrovitih dana, ali što kad nema sunca ili vjetra? Kako
pohraniti energiju proizvedenu u povoljnim uvjetima za korištenje u razdoblju
kada je proizvodnja manja ili je nema. Ljudi i tada trebaju električnu
energiju. Dok se Kalifornija okreće obnovljivim izvorima energije, solarne i
vjetroelektrane trebat će pronaći učinkovit način pohranjivanja velike količine
energije za korištenje u razdoblju kad nema sunca i vjetra.
Tradicionalno, jedan od čestih načina na koje energetske tvrtke skladište
energiju jest čuvanje vode u akumulacijskim jezerima hidrocentrala ili pumpanje
vode u akumulacije koje se nalaze uzbrdo, a koja se potom prema potrebi može
pustiti nizbrdo da okreće turbine koje proizvode struju. Ova metoda nije uvijek
praktična ili je čak i neizvediva u krajevima koji su skloni suši, gdje se
vodni resursi već uvelike troše, a i otvoreni spremnici vode mogu pretrpjeti
značajne gubitke zbog isparavanja, rekao je Narayan.
Baterije ili akumulatori za energetske tvrtke do sada nisu bile održivo
rješenje. Obične zapečaćene baterije,poput onih vrste AA kao u daljinskom
upravljaču za televizore, nisu punjive. Litij-ionske baterije koje se koriste u
mobitelima i prijenosnim računalima, a koje su punjive, najmanje su 10 puta
skuplje od željezno-zračnih baterija.
Unatoč postignutom uspjehu na povećanju energetske učinkovitosti
željezno-zračnih baterija, rad Narayanovog tima se nastavlja prenosi znanost.com.hr. Sad su postavili
cilj da baterija pohrani više energije s manje materijala.
10. 8. 2012.