Kako napraviti bolje baterije?

Kad je profesor Akira Yoshino, ovogodišnji dobitnik Nobelove nagrade za kemiju, ranih osamdesetih razvijao novu baterijsku tehnologiju u svojem laboratoriju nije ni slutio da će to biti nešto značajno.

"Tada smo vjerovali da će se baterije koristiti u osammilimetarskim kamerama", kaže uz smijeh. No prilično je pogriješio u procjeni, jer u današnje vrijeme zapravo nikad niste udaljeni više od metra od litij-ionskih baterija. Naime, one napajaju mobilne telefone i raznu ostalu elektronsku opremu, od četkica za zube do električnih skutera.

Kao priznanje za taj uspjeh, Yoshini je 2019. dodijeljena Nobelova nagrada za kemiju, piše BBC.

Unatoč poboljšanjima, čak i najnaprednija litij-ionska baterija može pohraniti tek djelić energije slične težine koju sadrže benzin ili mlazno gorivo, a to smanjuje ambicije za stvaranje još manjih i lakših uređaja, kao i ambicioznije projekte poput onih koji se odnose na osmišljavanje električnih letjelica.

Baterije moraju postati bolje i kvalitetnije, kaže Yoshira, dodajući da "na sreću ima puno zanimljivih pristupa" te smatra da "baterija čvrstog stanja obećava".

Baterije u čvrstom stanju mogu pohraniti 50 posto više energije od litij-ionskih, kaže Douglas Campbell, izvršni direktor Solid Powera, ogranka Sveučilišta u Coloradu. Dodaje da su one i stabilnije te pojašnjava da se kod litij-ionske baterije može zapaliti gel koji se nalazi u njoj.

Samsung je 2016. s tržišta bio prisiljen povući dva i pol milijuna primjeraka Galaxy Notea 7 nakon što su se zapalile litij-ionske baterije u njemu.

Baterije u čvrstom stanju zamjenjuju taj gel manje zapaljivim čvrstim polimerima ili keramikom.

No baterije koje razvija Campbellova tvrtka i dalje trebaju litij u metalnom obliku, što predstavlja problem jer je on prečvrst metal za rad.

Usto se metali litija još ne proizvode na industrijskoj razini pa bi problem mogla predstavljati njegova nabava u dovoljnim količinama, smatra Campbell.

Unatoč tomu, kad su posrijedi baterije u čvrstom stanju "došlo je do proboja u osnovnom istraživanju, a napreduje se i na području tehnika istraživanja i razvoja za masovnu proizvodnju", kaže profesor Yoshino.

On smatra da bi moglo proći i desetak godina prije nego što čvrste baterije budu kompetitivne u odnosu na litij-ionske kada je riječ o cijeni.

Glavni zgoditak na tržištu čine baterije za električne automobile.

Međunarodna agencija za energetiku predviđa da bi broj električnih vozila u svijetu do 2030. mogao dosegnuti brojku od 125 milijuna.

Inovacije na području baterijske industrije većinom "pokreće ono što se odvija na tržištu električnih vozila", smatra Rory McCarthy, analitičar tvrtke za istraživanje energije Wood Mackenzie.

On pojašnjava da se pravi izazov za tehnologije čvrstog stanja i druge nove tehnologije ogleda u pariranju litij-ionskim pogonima, koji postaju sve veći, što njihove baterije čini sve jeftinijima.

Da bi nova tvornica baterija postigla pun kapacitet prozvodnje treba proći pet godina, a 10 godina da se vrati uloženi novac, kaže Mackenzie.

Dodaje da samo litij-ionske baterije mogu izvršiti značajan utjecaj na baterije u bližoj budućnosti te istodobno potaknuti masovniju upotrebu električnih vozila.

Veća gustoća baterija mogla bi napraviti veliku razliku u načinu našeg življenja.

Zrakoplovi, primjerice, svake godine u atmosferu ispuštaju oko 500 milijuna tona ugljikova dioksida, no s boljim baterijama, letjelice bi mogle koristiti čistiju energiju.

Na ovogodišnjem sajmu zrakoplovstva u Parizu, predstavljen je funkcionalni i u potpunosti električni komercijalni zrakoplov koji je izradio izraelski start-up Eviation.