Newsy

Naukowcy poszukują akumulatorów przyszłości. Mają być wystarczająco wydajne i bezpieczne, aby sprawdzić się np. w pojazdach elektrycznych

2018-12-20  |  06:00
Mówi:Elżbieta Frąckowiak
Funkcja:profesor Politechniki Poznańskiej
  • MP4
  • Wraz z wprowadzeniem na drogę pierwszych pojazdów elektrycznych na rynku pojawiło się zapotrzebowanie na wydajne i bezpieczne akumulatory, które pozwolą przejechać na jednym ładowaniu kilkaset kilometrów. Mimo że kolejne generacje ogniw litowo-jonowych wykazują się coraz większą wydajnością, możliwości tej technologii są ograniczone. Dlatego naukowcy szukają alternatywnych źródeł zasilania oraz nowych rozwiązań, które usprawnią klasyczne baterie litowo-jonowe.  ​ 

    – Źródła energii można podzielić na dwie części: akumulatory kwasowo-ołowiowe i litowo-jonowe. Inne to tylko niszowe zastosowania. Ołowiowe wciąż są aktualne, gdyż są tanie. To ekonomia decyduje o tym, jakie akumulatory mamy na rynku. Litowo-jonowe wypierają je coraz bardziej i to jest przyszłość, jednak potrzebują wsparcia w rodzaju superkondensatorów, wtedy przedłużylibyśmy ich żywotność – mówi w rozmowie z Agencją Informacyjną Newseria Innowacje Elżbieta Frąckowiak profesor na Politechnice Poznańskiej.

    Naukowcy z całego świata pracują nad opracowaniem nowych, wydajniejszych źródeł zasilania. Inżynierowie z Caltech, NASA i Hondy połączyli swoje siły, aby stworzyć baterie wykorzystujące fluorki w miejscu litu. Ich eksperymentalne ogniwa są dziesięciokrotnie wydajniejsze niż akumulatory litowo-jonowe o tej samej gęstości, a ich produkcja wymaga zużycia mniejszej liczby surowców.

    Baterie fluorkowo-jonowe mają jeszcze jedną istotną przewagę nad akumulatorami obecnej generacji – nie przegrzewają się, dlatego nie wywołają pożaru. Ich największą wadą jest to, że dopiero niedawno udało się opracować baterie zdolne do pracy w temperaturze pokojowej, a na ich wdrożenie do powszechnej produkcji inżynierowie będą potrzebowali wielu lat. Rozwijane są także inne technologie.

    – W przyszłości oczekuje się, że akumulatory litowo-jonowe będą absolutnie bezpieczne, czyli nie będziemy mieć pożaru w dreamlinerze czy palących się samochodów. Bezpieczeństwo i jednocześnie ekonomia to jest klucz. To są ogniwa wydajne, ich przyszłość jest rzeczywiście gwarantowana, ale są już następne generacje. To być może lit-tlen, być może lit-siarka, ale są one na razie w powijakach – mówi ekspertka.

    Alternatywą dla klasycznych akumulatorów mogą się okazać ogniwa wodorowe, które z każdym kolejnym rokiem stają się coraz popularniejsze wśród użytkowników samochodów. Prym w sprzedaży aut wodorowych wiedzie Toyota ze swoim modelem Mirai, który na 5 kg wodoru może przejechać do 750 km.

    W tę technologię inwestują również polskie firmy. Jastrzębska Spółka Węglowa zapowiedziała, że jest gotowa produkować z gazu koksowniczego, jeśli tylko znajdzie się spółka, która zobowiąże się do powołania floty pojazdów wodorowych. JSW dysponuje środkami do produkcji 70 tys. ton wodoru rocznie, co pozwoliłoby napędzić od 700 do 900 autobusów.

    – Stworzenie ogniwa paliwowego byłoby możliwe wtedy, kiedy np. wodór byłby produkowany z termicznej energii, czyli przez termolizę (rozkład – przyp. red.) wody. Wtedy otrzymalibyśmy nadmiar wodoru, który mógłby służyć do takich celów. Ale na razie zarówno wytworzenie wodoru, jak i jego przechowywanie za dużo. Na razie nie mamy energii jądrowej w Polsce, ale w dalekiej przyszłości widziałabym taką wizję –  mówi Elżbieta Frąckowiak.

    Analitycy z firmy badawczej Market Research Engine szacują, że w ciągu najbliższych lat globalny rynek akumulatorów litowo-jonowych będzie się rozwijał w tempie 16 proc., a do 2022 roku osiągnie wartość 69 mld dol.

    Czytaj także

    Kalendarium

    Medycyna

    Postęp technologii medycznych i inteligentnego domu wymusza miniaturyzację baterii. Opracowano już ogniwa o grubości mniejszej niż 1 milimetr

    Postępująca miniaturyzacja wymusza na producentach baterii opracowywanie coraz to mniejszych ogniw. Coraz popularniejsze na rynku stają się baterie pastylkowe, charakteryzujące się znacznie mniejszymi rozmiarami niż popularne paluszki. Znajdują zastosowanie przede wszystkim w urządzeniach inteligentnego domu czy internetu rzeczy, ale mogą także zrewolucjonizować medycynę. Miniaturowe ogniwa można zastosować m.in. w implantach czy diagnostycznych soczewkach kontaktowych, a także w inteligentnych domowych systemach bezpieczeństwa.

    Internet

    W erze sieci 5G atak hakerów może mieć katastrofalne skutki. Polska podejmuje działania w celu ochrony usług kluczowych, takich jak dostawy energii

    Atak cybernetyczny może być równie zabójczy jak broń nuklearna. Ataki, które miały miejsce w ostatnich latach, m.in. w Europie czy USA, świadczą, że hakerzy są coraz bardziej niebezpieczni. Cyberprzestępcy atakują także w Polsce – w 2018 roku CERT Polska zanotował ponad 3,7 tys. incydentów. Ustawa o krajowym systemie cyberbezpieczeństwa i podpisana deklaracja z USA dotycząca bezpieczeństwa sieci 5G mają zmniejszyć ryzyko ataków. Sieci 5G będą miały bardzo istotny wpływ na funkcjonowanie gospodarki. Istotne jest więc podniesienie wymagań bezpieczeństwa.

     

    Internet

    Brak systemów bezpieczeństwa i nadzoru to największe wady rynku kryptowalutowego. Korporacje technologiczne walczą o uregulowanie branży

    Inwestowanie w rynek kryptowalutowy to ryzykowne przedsięwzięcie. Zdarzają się sytuacje, że fundusze przechowywane w portfelach online mogą nieoczekiwanie zniknąć z konta, a utraconych środków nie sposób odzyskać na drodze prawnej. Przedstawiciele branży finansowej przestrzegają przed inwestowaniem w tej branży, ale jednocześnie widzą potencjał technologii blockchain, na podstawie której funkcjonują kryptowaluty.