Όλοι γνωρίζουμε ότι οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο εάν θέλουμε να απελευθερώσουμε το περιβάλλον από τον άνθρακα. Μία από τις βασικές προκλήσεις με τις εναλλακτικές πηγές ενέργειας, όπως η αιολική και η ηλιακή, είναι η αποθήκευση όσων παράγουν σε κλίμακα.
Αλλά οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Ιένας πιστεύουν ότι μπορεί να έχουν βρει τη λύση. Έχουν αναπτύξει μια μπαταρία που περιέχει οργανικά πολυμερή που μπορεί να αντιμετωπίσει τις διακυμάνσεις που έχουν ως αποτέλεσμα την παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας λόγω των μεταβαλλόμενων καιρικών συνθηκών.
Οι νέες μπαταρίες με βάση το πολυμερές πλαστικό μπορούν να αποθηκεύσουν σχεδόν τόση ενέργεια ανά κιλό με μια μπαταρία λιθίου ...
“Πρέπει να ρυθμίσουμε την ενέργεια, οπότε ακόμα κι αν υπάρχει μια ηρεμία στον άνεμο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την ενέργεια. Και αυτό το είδος μπαταρίας, η “μπαταρία ροής οξειδοαναγωγής”, είναι τέλεια για την αποθήκευση μεγάλων ποσοτήτων ενέργειας”, δήλωσε στο Euronews ,ο Ulrich S. Ο Schubert, Διευθυντής του Κέντρου για την Ενέργεια και την Περιβαλλοντική Χημεία στο Πανεπιστήμιο της Ιένας.
“Οι νέες μπαταρίες με βάση το πολυμερές πλαστικό μπορούν να αποθηκεύσουν σχεδόν τόση ενέργεια ανά κιλό με μια μπαταρία λιθίου. Αλλά επειδή τα πλαστικά είναι ελαφρύτερα, χρειαζόμαστε μεγαλύτερο όγκο για να αποθηκεύσουμε αυτήν την ενέργεια”, πρόσθεσε.
Πώς λειτουργούν οι μπαταρίες;
Οι μπαταρίες κατασκευάζονται από διαφορετικά υλικά και έχουν τρία κύρια ενεργά συστατικά: μια άνοδο, μια κάθοδο και έναν ηλεκτρολύτη. Η ενέργεια παράγεται από χημικές αντιδράσεις μεταξύ των υλικών, οι οποίες προκαλούν τη συσσώρευση ηλεκτρονίων και ιόντων στην άνοδο.
Μια πιο πράσινη μπαταρία
Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα της μπαταρίας είναι ο χαμηλότερος περιβαλλοντικός αντίκτυπός της. Επί του παρόντος, οι περισσότερες μπαταρίες βασίζονται σε σπάνιες ή τοξικές ενώσεις μετάλλων, όπως ο μόλυβδος και το λίθιο.
Για παράδειγμα, τα άλατα βαναδίου διαλύονται σε οξύ για να παραχθεί μια παραδοσιακή «οξειδοαναγωγική μπαταρία ροής». Αλλά με αυτή τη σύνθεση, τα πολυμερή χρησιμοποιούνται σε ένα υγρό διάλυμα αλατιού.
Μπορούμε να το συγκρίνουμε με το πώς διαλύουμε το αλάτι όταν
μαγειρεύουμε ζυμαρικά ή βάζουμε ζάχαρη στο τσάι ...
“Μέσα στην «μπαταρία Redox Flow”, έχουμε διαλύσει ένα ενεργό υλικό, μικρά μόρια ή πολυμερή. Μπορούμε να το συγκρίνουμε με το πώς διαλύουμε το αλάτι όταν μαγειρεύουμε ζυμαρικά ή βάζουμε ζάχαρη στο τσάι”, είπε ο Martin. Hager, επικεφαλής του έργου του Ομίλου Polymers & Energy.
«Όταν έχουμε αρκετό άνεμο και υπάρχει διαθέσιμη ηλεκτρική ενέργεια, μπορούμε να φέρουμε ένα ηλεκτρόνιο από τη μία πλευρά του ενεργού υλικού, στην άλλη πλευρά του άλλου τύπου ενεργών υλικών – και με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να αποθηκεύσουμε την παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια». αυτός πρόσθεσε.
Το ερευνητικό έργο μπαταριών έλαβε συνολική επένδυση περίπου ενός εκατομμυρίου ευρώ. Λίγο πάνω από 800.000 από αυτά προήλθαν από την πολιτική συνοχής της ΕΕ.
Το Κέντρο Ενέργειας και Περιβαλλοντικής Χημείας στο Πανεπιστήμιο της Ιένα έχει επίσης αναπτύξει μια λεπτή μπαταρία που μπορεί να τροφοδοτεί μικρότερες συσκευές, όπως ιατρικούς αισθητήρες ή τεχνολογία IOT. Το ηλεκτρικό κύκλωμα συμπιέζεται ανάμεσα σε δύο λεπτά φύλλα πλαστικού.
“Το ιδιαίτερο με αυτόν τον τύπο μπαταρίας είναι ότι είναι εύκαμπτη και μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας τεχνολογία εκτύπωσης. Επιπλέον, χρησιμοποιούμε επίσης υλικά χωρίς μέταλλα, σε σύγκριση με ορισμένες άλλες εύκαμπτες μπαταρίες. Είναι επίσης επαναφορτιζόμενη, πράγμα που σημαίνει ότι μπορείτε την χρησιμοποιήσετε αρκετές φορές», δήλωσε η ανώτερη ερευνήτρια Alexandra Lex-Balducci.
Το πανεπιστήμιο λέει ότι τα νέα του συστήματα αποθήκευσης ενέργειας θα είναι σύντομα έτοιμα για την αγορά. Επιπλέον, χρησιμοποιούν υλικά που είναι εύκολα διαθέσιμα στην Ευρώπη – προσφέροντας τελικά μια βιώσιμη, πράσινη και σταθερή ενεργειακή λύση.
