Az új protonakkumulátor a lítium-ion alternatívája lehet

Ausztrál fejlesztésű az az újonnan bejelentett protonakkumulátor, ami forradalmasíthatja az energiatárolást, hiszen biztonságos, megfizethető, környezetbarát alternatívát kínál a lítium-ion akkumulátorokra. Az eszköz már most versenyre kel a hagyományos megoldásokkal.

Épületeket, autókat és eszközöket egyaránt üzemeltethet a jövőben a melbourne-i RMIT Egyetem által kifejlesztett protonakkumulátor – írja a Journal of Power Sources című folyóiratban közölt tanulmány. A megoldás új korszakot nyithat, hiszen benne van a lehetőség, hogy forradalmasítsa az otthonok, járművek és okoseszközök energiaellátását, ráadásul anélkül, hogy lítium-ion akkumulátorok jelentette környezetvédelmi aggályokat kellene megoldani.

Az akkumulátor egy szénelektróda segítségével tárolja a vízből leválasztott hidrogént, és hasonlóan működik, mint egy hidrogén üzemanyagcella, ami áramot termel.

„Ahogy a világ az üvegházhatású gázok nettó zéró kibocsátásának elérése érdekében áttér a megújuló energiaforrásokra, nagy szükség lesz további energiatárolási lehetőségekre, amelyek hatékonyak, olcsók, biztonságosak és stabil ellátási láncokkal rendelkeznek – érvelt a kutatást vezető John Andrews. A tanulmányt társszerzőként jegyző professzor a közleményben hozzátette: a kialakítás legújabb fejlesztései a lítium-ion megoldások versenyképes, karbonsemleges alternatívájává teszik a protonakkumulátorokat. Ez az a pont, ahol a proton akkumulátor - amely egy nagyon méltányos és biztonságos technológia - valódi értéket képviselhet, ráadásul nem okoz környezetvédelmi kihívásokat az élettartama végén, hiszen minden alkatrésze és anyaga frissíthető, újrafelhasználható vagy újrahasznosítható.”

A csapat hatékonyan demonstrálta a protonakkumulátor működőképességét azzal, hogy néhány percig több kis ventilátort és egy lámpát működtetett vele.

„A mi akkumulátorunk egy egységnyi tömegre vetített energiája már most összemérhető a kereskedelmi forgalomban kapható lítium-ion akkumulátorokkal, miközben sokkal biztonságosabb és jobb a bolygó számára, hiszen kevesebb erőforrást vesz ki a földből - állítja Andrews. A protonakkumulátorunkban felhasznált fő erőforrás a szén, ami bőségesen rendelkezésre áll, minden országban elérhető és olcsó az olyan, más típusú újratölthető akkumulátorokhoz szükséges erőforrásokhoz képest, mint például a lítium, a kobalt és a vanádium.”

Ha mindez az előny nem lenne elég: az RMIT akkumulátorát nagyon gyorsan fel lehet tölteni. A folyamat nem is bonyolult: a töltés során vízmolekulák hasadnak fel, hogy protonokat hozzanak létre, amelyek aztán egy szénelektródához kapcsolódnak. A kisülés során a protonok kiszabadulnak a szénelektródából, és a levegő oxigénjével egyesülve vízzé alakulnak – mindeközben energiát termelve.

Andrews szerint ez a módszer megkerüli a hidrogéngáz nagy nyomáson történő tárolásának, majd a molekulák üzemanyagcellákban történő újbóli felhasításának energiaigényes lépéseit. Az eszköz a leírt tulajdonságoknak köszönhetően sokkal kisebb veszteségekkel rendelkezik, mint a hagyományos hidrogénrendszerek, így energiahatékonyság szempontjából közvetlenül összehasonlítható a lítium-ion akkumulátorokkal.

A teljesítménye annyira ígéretes, hogy az RMIT a továbbfejlesztés érdekében kétéves együttműködést indít az olasz Eldor Corporation autóipari alkatrész-beszállítóval. A projekt célja, hogy végül prototípusként alkalmazzák a technológiát.

Gábor János

Főoldali kép: Dr. Shahin Heidari (balra) és Dr. Seyed Niya, a tanulmány társszerzői az akkumulátor demonstrációján. Fotó: RMIT