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

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

Gry i aplikacje

Symultaniczne translatory zrewolucjonizują sposób komunikacji. Technologia pozwala swobodnie porozumiewać się w nawet kilkudziesięciu językach

Dostęp do kilkudziesięciu języków, tłumaczenie w czasie rzeczywistym i brak konieczności parowania urządzeń w aplikacji mobilnej to możliwości najnowszych translatorów, które coraz częściej wyglądają jak zwykła słuchawka bluetooth, a wyposażone są w algorytmy sztucznej inteligencji. Wystarczy jedną słuchawkę mieć w uchu, drugą przekazać rozmówcy, a proces tłumaczenia rozpocznie się automatycznie. Skuteczność tłumaczenia w kompaktowych translatorach sięga już nawet 95 proc.

Energetyka

Ekspert ICNIRP: Sieci 5G bez niekorzystnego wpływu na ludzkie zdrowie. Brak dowodów na związek ekspozycji na częstotliwości radiowe z rakiem mózgu, chorobami serca lub innych narządów

Pola elektromagnetyczne są wszechobecne. Ich źródła znajdziemy w środowisku naturalnym, jednak te pochodzące ze sztucznych źródeł mają miliony razy większe natężenie. Tymczasem rośnie liczba urządzeń komunikacji bezprzewodowej. Każdy człowiek narażony jest na złożoną mieszankę słabych pól elektrycznych i magnetycznych od wytwarzania i przesyłania energii elektrycznej, sprzętu gospodarstwa domowego i urządzeń przemysłowych, po telekomunikację i nadawanie. Choć na rynku pojawia się coraz więcej rozwiązań, które mają chronić przed promieniowaniem, zdaniem ekspertów lek jest bezzasadny, a pole elektromagnetyczne jest mniej szkodliwe niż kawa czy aloes.

MWC19

Firma

Przybywa zastosowań sztucznej inteligencji w medycynie. Jest ona szczególnie wykorzystywana w diagnostyce i radiologii

Możliwości zastosowania sztucznej inteligencji w medycynie – zwłaszcza w diagnostyce i radiologii – gwałtownie rosną. Raport PwC wskazuje, że narzędzia z tą technologią mogą w dużym stopniu wesprzeć procesy diagnostyczne i terapeutyczne, przy okazji obniżając ich koszty. Dzięki analizie danych z różnych źródeł AI może również wspierać pracę lekarzy, ułatwiając postawienie właściwej diagnozy czy wybór optymalnej ścieżki leczenia danego pacjenta. Coraz powszechniej trafia ona już do nowoczesnych urządzeń medycznych wykorzystywanych przez szpitale.