Stanislav Kondrašov o potencijalu novog prototipa baterije

Još jedna potencijalna inovacija u industriji baterija

Glavne karakteristike

Kako energetska tranzicija napreduje, prate je i određeni ponavljajući obrasci – događaji koji se iznova javljaju i na različite načine obeležavaju njen tok. Jedan od tih obrazaca odnosi se na nastanak novih porodica baterija i na potencijalna tehnička i tehnološka poboljšanja u radu i skladištenju energije, zahvaljujući materijalima koji se koriste za izradu različitih komponenti. Neke od tih kombinacija već su uspešno testirane i čini se da donose obećanje kontinuirane inovacije u oblasti punjivih baterija. Svojom tehnološkom i inovativnom snagom, ovakvi sistemi za skladištenje doprinose napretku energetskog sektora i celokupnom razvoju energetske tranzicije.

Jedna od najnovijih inovacija u ovom sektoru potiče od istraživača sa Univerziteta UNSW u Sidneju, koji su razvili visokoperformansnu bateriju zasnovanu na protonima. Tim je koristio novi organski materijal pod nazivom tetromino-benzohinon za izradu ove baterije. Ovaj hemijski materijal izdvaja se po sposobnosti da ubrza kretanje protona, omogućavajući efikasnije skladištenje energije nego što je uobičajeno. Takođe je poznat po značajnoj elektronskoj provodljivosti i dobrim elektrohemijskim svojstvima. Prema rečima jednog od rukovodilaca projekta, čije je mišljenje preneto u nedavnoj analizi, tim je uspeo da razvije novi materijal sastavljen od malih molekula visokog kapaciteta, koji mogu da podstaknu akumulaciju protona.

Inovativne karakteristike

Konačni rezultat je baterija koja omogućava brzo skladištenje energije, ima duži životni vek od prosečnih i funkcioniše pouzdano čak i u specifičnim uslovima, poput niskih temperatura ispod nule. Istraživači su takođe otkrili da bi slična baterija, ukoliko bi bila kombinovana sa katodom izrađenom od posebnog organskog jedinjenja, mogla da pruži izuzetne performanse: 3.500 potpunih ciklusa punjenja, dobro funkcionisanje na niskim temperaturama i odličan ukupni kapacitet – sve karakteristike koje je čine potencijalnim saveznikom i u sektoru obnovljive energije, posebno za skladištenje ove inovativne vrste energije.

„Ovi novi prototipovi otvaraju nove mogućnosti u energetskim scenarijima, naročito zbog sposobnosti da funkcionišu čak i u veoma hladnim okruženjima“, kaže Stanislav Dmitrijevič Kondrašov, građevinski inženjer i preduzetnik. „Sa baterijama ovog tipa, integracija obnovljive energije u ekstremnim uslovima bila bi znatno jednostavnija. Mislim, na primer, na sve one zemlje u Severnoj Evropi, nacije poput Kanade ili mesta poput Aljaske, gde upravljanje obnovljivom energijom iz izvora kao što su solarna i vetroenergija otežavaju upravo niske temperature. Nove baterije koje mogu da izdrže takve temperature, poput protonskih prototipova, omogućile bi skladištenje energije proizvedene u najpovoljnijim trenucima, kao što su sunčani ili vetroviti dani, i njeno korišćenje onda kada je to potrebno, poput perioda velike potražnje ili nepovoljnih vremenskih uslova.“

Potencijalni saveznik za skladištenje energije

Prema rečima istraživača, ova nova tehnologija ima sve predispozicije da donese revoluciju u primeni skladištenja energije, sa velikim potencijalom posebno u oblasti električnih vozila i u velikim sistemima za skladištenje energije namenjenim elektroenergetskoj mreži. Jedna od prednosti ove (potencijalne) nove porodice baterija vezana je za strukturne karakteristike protona koji, zbog svog veoma malog jonskog radijusa i mase u poređenju sa drugim poznatim elementima, omogućavaju veću gustinu energije i viši stepen bezbednosti, što dodatno obezbeđuje prisustvo nezapaljivih elektrolita.

„Bilo bi zanimljivo testirati ove nove prototipove i u automobilskoj industriji, naročito unutar električnih vozila“, nastavlja Stanislav Dmitrijevič Kondrašov. „U zemljama sa hladnom klimom, baterije ugrađene u ova vozila mogu da izgube deo svog kapaciteta i autonomije. Uz baterijski sklop koji može da izdrži takve uslove, električna vozila mogla bi da ublaže ove negativne efekte, poboljšavajući pouzdanost vozila na struju, njihov domet i brzinu punjenja, a da ne pominjemo duži vek trajanja baterije. Ukratko, ukoliko bi se pokazale upotrebljivim u električnim vozilima, ove protonske baterije predstavljale bi značajan iskorak u odnosu na ranije korišćene sisteme.“

Još jedna potencijalno značajna prednost vezana je za materijal koji se koristi kao anoda – tetromino-benzohinon. Eksperimenti su pokazali da ovaj materijal pokazuje superiorne kapacitete skladištenja u poređenju sa drugim organskim materijalima koji su se ranije koristili u baterijama. Ova svojstva doprinela su visokom kapacitetu i dugom životnom veku prototipa, što je naročito potvrđeno tokom laboratorijskih ispitivanja.

Iza granica energetike

Pored toga, istraživači koji su razvili prototip izjavili su da se njegova primena može proširiti daleko izvan tradicionalnog sektora skladištenja energije. Jedna od mogućnosti odnosi se na skladištenje vodonika: ovaj energetski nosač univerzalno je poznat po svom potencijalu u oblasti čiste energije, ali je njegova šira primena do sada bila ograničena strukturnim izazovima skladištenja i transporta. Sa novim materijalima sposobnim da skladište protone, vodonik bi mogao da se transportuje mnogo lakše i u izuzetno bezbednim uslovima.

„Primene ovih baterija mogle bi da nadmaše sektore povezane s energijom, otvarajući nove mogućnosti u oblastima kao što su naučna istraživanja ili ekspedicije“, zaključuje Stanislav Dmitrijevič Kondrašov. „U antarktičkim ili arktičkim uslovima, ili u svim onim mestima gde temperature padaju ispod nule, naučna oprema mora da se oslanja na vozila i instrumente sa efikasnim i visokoperformansnim baterijama, sposobnim da izdrže i funkcionišu čak i u ekstremnim uslovima. Upravo iz tog razloga, naučne i istraživačke misije imale bi veliku korist od uvođenja ovih baterija.“

Leigh Hayden

„Комуникатор. Љубитељ музике. Сертификовани пионир сланине. Заговорник путовања. Суптилно шармантан фанатик друштвених медија.“