Takúto batériu ešte nikto nevidel. Funguje bez najnebezpečnejšej zložky v elektromobiloch

Vedci pracujú na čistejších batériách pre elektromobily, ktoré by mohli výrazne znížiť ekologickú záťaž. Hoci dnešné lítium-iónové batérie umožňujú revolúciu v doprave a energetike, zároveň so sebou nesú riziká, o ktorých sa príliš často nehovorí. Obsahujú totiž škodlivé chemikálie známe ako PFAS – per- a polyfluoroalkylové látky – ktoré sa v životnom prostredí prakticky nerozkladajú a ľahko prenikajú do potravín, vody a tým aj do ľudského tela. Na tému upozornil InterestingEngineering.

Podľa výskumníkov z Pritzker School of Molecular Engineering na University of Chicago však existuje nádej na zmenu. Tím pod vedením profesora Chibuezeho Amanchukwu sa rozhodol navrhnúť batérie, ktoré sa úplne zaobídu bez tzv. „večných chemikálií“.

Tieto nebezpečné látky, ktoré sa bežne používajú v katóde aj v elektrolyte bežných batérií, síce prispievajú k stabilite štruktúry, no vedci z Chicaga tvrdia, že nie sú nevyhnutné – a podarilo sa im nájsť alternatívu.

Batérie bez „večných chemikálií“

V laboratóriu vytvorili nový typ elektrolytu bez fluórovaných zložiek – teda bez PFAS – a zistili, že nové batérie nielenže fungujú, ale dokonca dosahujú lepšie výsledky než tradičné riešenia. Zaujímavé je, že testované články bez PFAS vykazovali lepšie „párovanie iónov“, čo znamená vyššiu energetickú hustotu. Navyše preukázali výbornú stabilitu aj pri extrémnych teplotách – od -40 ℃ až po 60 ℃ – a lepšie si udržiavali kapacitu počas opakovaného používania, čo naznačuje dlhšiu životnosť a spoľahlivejší výkon.

Dopyt po batériách raketovo rastie – podľa odhadov spoločnosti McKinsey & Company by sa celosvetová spotreba lítium-iónových batérií mala zvýšiť z 700 gigawatthodín v roku 2022 na neuveriteľných 4,7 terawatthodiny do roku 2030. A to nielen kvôli elektromobilom, ale aj kvôli využitiu v domácich spotrebičoch, dronoch či systémoch na skladovanie energie v rozvodných sieťach. Napriek tomu sa environmentálnym dôsledkom tejto technológie venuje stále príliš málo pozornosti.

JD Power/FonTech (Úprava redakcie)

Ako upozorňuje americká Environmental Protection Agency, PFAS látky sú spojené so závažnými zdravotnými problémami – od vývojových porúch u detí až po reprodukčné problémy u žien. Pri nesprávnom spracovaní alebo likvidácii starých EV batérií hrozí kontaminácia pôdy a podzemných vôd, čo môže mať dlhodobé následky. A keďže ku koncu tohto desaťročia budú milióny batérií dosahovať koniec životnosti, tlak na riešenie tohto problému bude len rásť.

Profesor Amanchukwu varuje, že vedecká komunita dnes čelí tlaku zvyšovať výkon batérií – rýchle nabíjanie, fungovanie v extrémnych teplotách, zavádzanie lítiovo-kovových batérií – a riešením sa často stáva pridávanie ešte viac fluórovaných látok. On však tvrdí: „Takmer všetky z nich budú považované za PFAS.“ Preto sa ich tím rozhodol ukázať, že to ide aj bez nich, a to bez kompromisov na výkone.

Aj keď sú nové batérie zatiaľ len vo fáze laboratórneho výskumu, ich význam je obrovský. Ukazujú totiž, že ekologické otázky možno riešiť už pri samotnom návrhu technológie – nie až po jej masovom nasadení. Svetová elektromobilita zatiaľ kráča v duchu filozofie „pohnime sa rýchlo a následky riešme neskôr,“ podobne ako to býva v Silicon Valley. Ale ak sa podarí takéto inovácie preniesť z laboratória do praxe, mohli by sme byť svedkami posunu smerom k udržateľnejšej budúcnosti elektromobility, kde výkon a ekológia idú ruka v ruke.

Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita