Μια νέα τεχνολογία μπαταριών υπόσχεται οικιακά συστήματα αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας που θα αντέχουν για δεκαετίες – και μάλιστα με μεγαλύτερη ασφάλεια. Οι μπαταρίες αυτές επιτυγχάνουν 60.000 κύκλους φόρτισης, νούμερο που μοιάζει αρχικά με τυπογραφικό λάθος, οι Αυστραλοί ερευνητές όμως υποστηρίζουν ότι είναι απολύτως υπαρκτό.
Το πρόβλημα που λύθηκε
Ομάδα του Πανεπιστημίου Flinders κατάφερε να επιλύσει ένα χρόνιο ζήτημα σταθερότητας στις μπαταρίες ψευδαργύρου-ιωδίου με βάση το νερό.
Οι μπαταρίες αυτού του τύπου παλεύουν εδώ και χρόνια με ένα συγκεκριμένο πρόβλημα: οι ενώσεις ιωδίου μπορούν να απομακρυνθούν από την κάθοδο, να επιτεθούν στο ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου και να προκαλέσουν σταδιακή φθορά. Προηγούμενες προσπάθειες επιχειρούσαν να παγιδεύσουν τις ενώσεις με φορτισμένα πρόσθετα ή μέσα σε πορώδη υλικά, χωρίς όμως ικανοποιητικά αποτελέσματα.
Το κλουβί από άμυλο
Η λύση ήρθε από μια απροσδόκητη κατεύθυνση. Η ερευνητική ομάδα δημιούργησε ένα «κλουβί» από κυκλοδεξτρίνη – ένα μόριο σε σχήμα δακτυλίου που προέρχεται από το άμυλο – το οποίο μετέτρεψε σε πολυμερικό δίκτυο.
Το κλουβί αυτό συγκρατεί τις ενώσεις ιωδίου, επιτρέποντάς τους ωστόσο να συμμετέχουν κανονικά στην αντίδραση της μπαταρίας. Η ισορροπία είναι λεπτή: μια εκδοχή του υλικού πέτυχε πολύ καλύτερο αποτέλεσμα από μια άλλη, η οποία συγκρατούσε τις ενώσεις υπερβολικά σφιχτά.
Τα αποτελέσματα
Η μπαταρία που προέκυψε διατήρησε σχεδόν το σύνολο της χωρητικότητάς της έπειτα από περισσότερους από 60.000 κύκλους φόρτισης. Παράλληλα, κατάφερε να επαναφορτιστεί σε περίπου τρία λεπτά υπό δοκιμές υψηλού ρεύματος.
Για να γίνει κατανοητή η σημασία του αριθμού: μια μπαταρία που φορτίζεται καθημερινά θα χρειαζόταν πάνω από 160 χρόνια για να συμπληρώσει τόσους κύκλους.
Πού θα εφαρμοστεί
Δεν πρόκειται, βεβαίως, να δούμε αυτή την τεχνολογία στο επόμενο smartphone ή laptop μας. Η χημεία ψευδαργύρου-ιωδίου δεν διαθέτει την ογκομετρική ενεργειακή πυκνότητα που απαιτείται για λεπτές καταναλωτικές συσκευές.
Αυτό δεν μειώνει, ωστόσο, τη χρησιμότητα της ανακάλυψης – ιδίως για τη στατική αποθήκευση ενέργειας. Καθώς η μπαταρία χρησιμοποιεί μη εύφλεκτο ηλεκτρολύτη με βάση το νερό και φθηνά φυτικά σάκχαρα αντί για εξορυγμένο λίθιο ή κοβάλτιο, προσφέρει μια ασφαλέστερη, φθηνότερη και σαφώς πιο βιώσιμη λύση για την αποθήκευση ενέργειας από αιολικά και ηλιακά πάρκα.
Τι σημαίνει για τα σπίτια
Για τους καταναλωτές, η μεγαλύτερη προοπτική βρίσκεται στην οικιακή αποθήκευση ενέργειας. Εφόσον υλοποιηθεί, η τεχνολογία θα μπορούσε να προσφέρει μια οικιακή μπαταρία ηλιακών που αντέχει δεκαετίες, απαιτεί ελάχιστες αντικαταστάσεις και αποθηκεύει την πλεονάζουσα ενέργεια για χρήση τη νύχτα ή σε περίπτωση διακοπής ρεύματος.
Η εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής θα μπορούσε να μειώσει δραστικά το μακροπρόθεσμο κόστος των οικιακών ενεργειακών λύσεων – παράγοντας που σήμερα αποτελεί το βασικότερο εμπόδιο για πολλά νοικοκυριά. Παρά την ανακάλυψη, ωστόσο, η κλιμάκωση της παραγωγής παραμένει δύσκολη και οι οικιακές μπαταρίες αυτού του τύπου απέχουν πιθανότατα αρκετά χρόνια από τους τελικούς καταναλωτές.
