Батерия от въздух може да реши проблема на електромобилите

Ако трябва да посочим един най-ключов елемент от стратегията ни за борба с глобалното затопляне, това ще са батериите. За момента те са предпочитаният избор за прехода при автомобилите и другите транспортни средства; и пак те, макар и в доста по-едри мащаби, трябва да осмислят замяната на изкопаемите горива с възобновяемите източници в енергетиката. Днешните литиево-йонни и подобни батерии изглеждат достатъчно напреднали, за да се справят със задачата. Има само един проблем: те са все още доста скъпи. Цената за киловатчас намаля десетина пъти за последното десетилетие, но вече е ясно, че трудно ще продължи пътя си надолу, защото суровини като литий, никел и кобалт поскъпват покрай растящото търсене. Bloomberg NEF дори прогнозира, че през 2022 за пръв път от мното години себестойността на батериите ще се увеличи, вместо да намалява, до около 135 долара за киловатчас.
 
 

Себестойността на батерията, изобретена от учените от Imperial College London, е над 50 пъти по-ниска от тази на литиево-йонните батерии. Голяма батерия за електромобил като BMW iX, произведена по тази технология, би струвала към 250 долара, вместо над 13,000 долара, колкото струват батериите днес
 
   
Нещата обаче могат да се променят драстично покрай нова технология за батерии, представена от учени от Факултета по инженерни науки на Imperial College London. Едната основна суровина за тази технология е несравнимо по-евтина и достъпна от лития: обикновен... въздух.

Екипът, ръководен от ректора на факултета проф. Найджъл Брандън, е открил на практика нов тип окислително-редукционни поточни батерии, или redox, както ги наричат накратко.

Поточните батерии са отдавна познати - при тях два отделни електролита протичат през системата, без да влизат в контакт помежду си, разделени от тънка пореста мембрана. През мембраната се осъществява обмен на йони, придружен от електрически ток. Тази технология има един огромен плюс, особено когато става дума за приложение в автомобилите - щом зарядът свърши, можете просто да налеете нов електролит на бензиностанцията, за същото време, което ви отнема да напълните резервоара с бензин.
   
   

    
     
Но има и два съществени минуса: мембраната не е достатъчно добра преграда, за да отдели напълно двата електролита един от друг, и постепенният обмен между тях в крайна сметка съкращава живота на батерията. А най-често използваният материал за електролита е ванадий, който е доста скъп и при това идва основно от Русия и Китай - твърде деликатни източници при сегашното състояние на световните дела.

Брандън и колегите му обаче са измислили хитро решение и на двата проблема. Тяхната батерия не е с една, а с две отделни мембрани, разделени помежду си от разтвор на натриев хидроксид. Самите електролити са различни - единият е течен, другият - газообразен. Течният представлява разтвор на полисулфиди. Газообразният е най-обикновен атмосферен въздух. Това понижава драстично себестойността на батерията - вместо споменатите 135 долара за киловатчас при литието-йонните, тук тя ще е едва около 2.5 долара, твърди екипът в публикацията си в престижното Nature Communications.
    
     

Дори да не бъде пригодена за употреба в автомобилите, новата технология изглежда отлично решение за стационално съхранение на електричеството от с слънчеви и вятърни централи. И ще освободи суровини като литий и никел за автомобилния сектор
 
  
Единственият недостатък на технологията за момента е твърде ниската изходяща мощност, в пъти под тази на литиево-йонните батерии. Но според Брандън това може лесно да се поправи с допълнителни подобрения в мембраните и в използвания катализатор. Университетската развойна компания RFC Power вече започна работа по комерсиалните приложения на откритието, а Брандън смята, че технологията с две мембрани може да се използва и при други типове батерии.