Szén-dioxiddal megy az új akkumulátor, ilyen kerülhet a mobiljába, autójába

A brit Surrey Egyetem kutatói olyan új akkumulátort fejlesztettek, ami képes megkötni a levegőben lévő szén-dioxidot.

Folyamatosan dolgoznak azon a tudósok, hogy a jelenleginél jobb akkumulátorokat készítsenek. Jelenleg a lítium-ion egységek jelentik a csúcsot, ezeket használják a világon szinte mindenhol, több probléma is van velük: tűzveszélyesek, drága az előállításuk, a lítiumból pedig nemcsak kevés áll rendelkezésre, de súlyosan környezetszennyező az anyag kibányászása.

Az indiai mérnökök ezért is kísérleteznek a nátrium-ion akkumulátorokkal, amelyek olcsóbbak és strapabíróbbak lehetnek, a brit Surrey Egyetem kutatói viszont egy másik oldalról közelítették meg a problémát. Bár ők továbbra is a lítiumra építenek, a fejlesztésük csökkentheti az egység karbonlábnyomát.

A mérnökök egy olyan lítium-szén-dioxid akkumulátort fejlesztettek ki, amely nemcsak hatékonyan tárolja az energiát, hanem a folyamat során meg is köti a szén-dioxidot – a szennyezést pedig energiává alakítja. Ha kereskedelmi forgalomba kerül a megoldás, ezek az akkumulátorok nemcsak a járművek és az ipari források kibocsátásának csökkentésében segíthetnének, hanem a Marson is működhetnének, ahol a légkör 95 százaléka szén-dioxid.

Daniel Commandeur, az Advanced Science című tudományos lapban megjelent publikáció egyik szerzője szerint a számítások azt mutatják, hogy egy kilogramm katalizátor körülbelül 18,5 kilogramm szén-dioxidot tudna elnyelni. Ez nagyjából egy 160 kilométeres autóút károsanyag-kibocsátásának felel meg.

Hasonló irányú fejlesztés már korábban is volt, ám az Interesting Engineering megjegyzi: az eddig elkészített lítium-szén-dioxid akkumulátorok kudarcot vallottak, mert hajlamosak a gyors elhasználódásra, rossz volt a tölthetőségük, valamint olyan ritka anyagokat kellett hozzájuk használni, mint a ruténium vagy a platina. A mérnökök azonban találtak egy másik megoldást: egy olcsó katalizátort, a cézium-foszfomolibdént (CPM), amely olcsó és szobahőmérsékleten is könnyen előállítható.

A számítógépes modellezés és a laboratóriumi tesztek során az találták, hogy az akkumulátor 2,5-szer annyi töltést tudott tárolni, mint egy lítium-ion akkumulátor, kevesebb energia kellett a feltöltéséhez, és több mint 100 cikluson át megbízhatóan működött.

Hogy megtudják, pontosan miként működik a szerkezet, a mérnökök többféle módon is megvizsgálták a szerkezetet. Több töltés-kisütési ciklus után szétszerelték az akkumulátort, hogy megvizsgálják a benne zajló kémiai változásokat. Kimutatták, hogy a lítium-karbonát – a szén-dioxid elnyelésekor keletkező vegyület – megbízhatóan viselkedhet, ami kritikus fontosságú az akkumulátor hosszú távú teljesítménye szempontjából.

Összességében a kutatók azt találták, hogy az akkumulátor porózus szerkezete ideális platformot biztosít a teljesítményét befolyásoló kémiai folyamatokhoz.

A csapat most arra összpontosít, hogy a technológiát még költséghatékonyabbá tegye egy olyan katalizátor kifejlesztésével, amely helyettesíti a céziumot. A szakemberek viszont abban már most egyetértenek, hogy az egység remekül működhetne a Marson, a Földön pedig segíthetne kivonni a légkörben lévő szén-dioxidot.

hvg.hu