Tsingist ja ligniinist valmistati aku, mida saab kasutada kaugelt üle 8000 korra enne, kui jõudlus langeb 80 protsendini esialgsest. Lisaks on see odav, ohutu ja lihtsalt ümbertöödeldav.
Linköpingi ülikooli orgaanilise elektroonika professori Reverant Crispini juhitud uurimisrühm on koos Karlstadi ülikooli ja Chalmersi teadlastega välja töötanud salvesti, mis põhineb tsingil ja ligniinil. Need on kaks kulutõhusat ja keskkonnasõbralikku materjali. Energiatiheduse poolest on see aku võrreldav pliiakuga.
Ehk teiste sõnadega on see üks paljudest uutest salvestustehnoloogiatest, mis aitab lahendada praeguse puhtale energiale ülemineku võtmeprobleemi – kuidas säilitada taastuvenergiat piisavalt kaua, et hoida energiasüsteemid töös ning teha seda mõistliku hinnaga. Antud aku peaks ka lausa igapäevase kasutuse juures väga heas korras toimima enam kui 20 aastat – ja ka pärast seda toimib see veel kaua heal tasemel edasi.
Hoiab elektrit sees nädala
Uus salvesti on stabiilne ja seda saab kasutada üle 8000 tsükli, säilitades umbes 80% oma jõudlusest. Lisaks säilitab aku laetuse umbes ühe nädala, mis on oluliselt kauem kui teised sarnased tsingipõhised akud, mis tühjenevad vaid mõne tunniga.
Kuigi tsingipõhised akud on juba olemas peamiselt mittelaetavate akudena, eeldatakse, et need täiendavad ja mõnel juhul asendavad liitiumioonakusid pikemas perspektiivis, kui taaslaetavus on korralikult kasutusele võetud.
Teadlased Reverant Crispin ja Ziyauddin Khan orgaanilise elektroonika laboris. Foto: Thor Balkhed.
Paljutõotav tehnoloogia
“Kuigi liitiumioonakud on õige käsitsemise korral kasulikud, võivad need olla plahvatusohtlikud, neid on raske taaskasutada ning spetsiifiliste elementide, näiteks koobalti, ekstraheerimisel keskkonna- ja inimõigustega seotud probleeme tekitada. Seetõttu pakub meie säästev aku paljutõotavat alternatiivi seal, kus energiatihedus ei ole kriitiline, ” ütleb LiU orgaanilise elektroonika laboratooriumi teadur Ziyauddin Khan.
Tsinkpatareide probleem on siiani olnud peamiselt halb vastupidavus, kuna tsink reageerib aku elektrolüüdilahuses oleva veega. See reaktsioon toob kaasa gaasilise vesiniku tekke ja tsingi dendriidide kasvu, muutes aku sisuliselt kasutuskõlbmatuks.
Tsingi stabiliseerimiseks kasutatakse ainet, mida nimetatakse kaaliumpolüakrülaadil põhinevaks vesi-polümeeris soola elektrolüüdiks (WiPSE). Linköpingi teadlased on nüüd näidanud, et kui WiPSE-d kasutatakse tsinki ja ligniini sisaldavas akus, on stabiilsus väga kõrge.
Üliodavad ja taaskasutatavad materjalid
“Nii tsink kui ligniin on üliodavad ja aku on kergesti taaskasutatav. Ja kui arvutada kulu ühe kasutustsükli kohta, muutub see liitiumioonakudega võrreldes ülimalt odavaks akuks,” ütleb Ziyauddin Khan.
Praegu on laboris väljatöötatud patareid väikesed. Teadlased usuvad aga, et tänu nii ligniini kui ka tsingi rohkusele saavad nad väikeste kuludega luua suuri, ligikaudu autoaku suuruseid akusid. Masstootmine eeldaks aga ettevõtte kaasamist.
Professor Reverant Crispin kinnitab, et Rootsi positsioon uuendusliku riigina võimaldab tal aidata teisi riike säästvamate alternatiivide kasutuselevõtul.
Reklaam
Mõnusad, stiilsed ja keskkonnahoidlikud jalanõud, seljakotid jm leiad siit!
Saab kasutusele võtta ka madala sissetulekuga riikides
“Päikesepaneelid on muutunud suhteliselt odavaks ja paljud madala sissetulekuga riikide inimesed on need kasutusele võtnud. Ekvaatori lähedal loojub päike aga kella 18 paiku, jättes majapidamised ja ettevõtted elektrita. Loodetavasti pakub see akutehnoloogia, kuigi see on kallitest liitiumioonakudest madalama jõudlusega, lõpuks nendele olukorrale lahenduse, ” ütleb professor Reverant Crispin.
„Võime pidada oma kohustuseks aidata madala sissetulekuga riikidel vältida samu vigu, mida tegime. Kui nad ehitavad oma infrastruktuuri, peavad nad alustama kohe rohelise tehnoloogiaga. Kui kasutusele võetakse jätkusuutmatu tehnoloogia, hakkavad seda kasutama miljardid inimesed, mis toob kaasa kliimakatastroofi.“
Uuring on avaldatud ajakirjas Energy & Environmental Materials.
Reklaam
Loodussõbralikud ja kauakestvast kanepikiust tehtud stiilsed jalanõud, erinevat mõõtu seljakotid, mütsid, sokid, arvutitaskud leiad siit !
Siit saad lugeda varasemat lugu veel ühest odavast akutehnoloogiast – vesiakudest : Uued vesiakud – liitiumivabad, odavad, ei sütti ega plahvata
2 thoughts on “Keskkonnasõbralik, odav ja ohutu aku Rootsist”