Nabití do 30 sekund: Změní nové protonové baterie budoucnost elektromobility a akumulace energie?

Australští vědci z Melbournské univerzity RMIT poprvé demonstrovali funkční prototyp dobíjecí protonové baterie, která by mohla změnit způsob ukládání energie v domácnostech nebo elektromobilech. Jedná se o nový typ baterie s vysokou energetickou hustotou bez využití lithia.Levná výrobaPrvní neoptimalizovaný prototyp dosáhl srovnatelné energetické hustoty se současnými lithium-iontovými akumulátory. Vedoucí projektu z univerzity RMIT v Melbourne profesor John Andrews prohlásil, že s přechodem na obnovitelné zdroje bude stále větší potřeba ukládat energii pomocí technologií, které budou levné a nebudou vyžadovat omezené zdroje materiálů, jako je například lithium nebo kobalt. Protonová baterie dle slov vědců z RMIT kombinuje to nejlepší z vodíkových palivových článků a akumulátorových baterií, používá materiály šetrné k životnímu prostředí a má potenciál dosažení vyšší energetické hustoty oproti současným lithium-iontovým akumulátorům.Náš nejnovější objev je rozhodujícím krokem k levným a udržitelným protonovým bateriím, které mohou pomoci uspokojit naše budoucí energetické potřeby bez dalšího poškozování našeho již křehkého životního prostředí, tvrdí vedoucí výzkumu, profesor John Andrews.Za ukládáním energie šetrným způsobem k životnímu prostředí, navíc se slibnými parametry a potenciální ekonomickou výhodou stojí využití protonů vody a uhlíkové elektrody, objasňuje Andrews.Jak to funguje?Nejnovější verze protonové baterie kombinuje uhlíkovou elektrodu, pro ukládání vodíku v pevném stavu, s palivovým článkem, který je reverzibilní, aby mohlo docházet i k dobíjení baterie.Během nabíjení protony produkované rozkladem vody v reverzibilním palivovém článku procházejí přes buněčnou membránu a přímo se vážou se zásobním materiálem pomocí elektronů dodávaných aplikovaným napětím, to vše bez tvorby vodíkového plynu.V režimu dodávky elektřiny je tento proces obrácen. Atomy vodíku se uvolňují ze zásobníku a ztrácejí elektron, aby se znovu staly protony. Tyto protony pak procházejí zpět přes buněčnou membránu, kde se kombinují s kyslíkem a elektrony z vnějšího okruhu, aby znovu vytvořily vodu.Využívání protonů má potenciál být ekonomicky výhodnější oproti použití iontů lithia, které jsou vyrobeny ze vzácných zdrojů. Uhlík, který je primárním zdrojem používaným v naší protonové baterii, je hojný a levný v porovnání s kovovými slitinami pro skladování vodíku a lithiem potřebným pro lithium-iontové akumulátory, tvrdí  Andrews.Hlavní potenciální výhodou protonové baterie je mnohem vyšší energetická účinnost ve srovnání s běžnými vodíkovými systémy, což ji činí srovnatelnou s lithium-iontovými bateriemi. To je dáno eliminací ztrát spojených s vznikem plynného vodíku a jeho zpětné štěpení na protony.Konkurence pro TesluNová baterie by měla být velkým konkurentem Tesla Powerwall a doufáme, že nakonec může nahradit i obrovskou baterii Tesla v jižní Austrálii, nebo být dokonce ještě větší, sdělil Andrews. Domácí baterie Tesla Powerwall nyní v USA stojí 6600 dolarů (136 600 korun) bez instalace a poplatků. Prototyp baterie má aktivní plochu 5,5 centimetrů čtverečních a je stejně výkonná na jednotku hmotnosti jako komerční Li-Ion baterie. Výzkum vývoje protonové baterie financuje australská vládní agentura Defence Science and Technology Group. Tým australských vědců. Nová protonová baterie by měla být komerčně dostupná v horizontu pěti až deseti let.