Sukces polskich naukowców. Baterie z ziemniaków i kukurydzy?

Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali technologie magazynowania energii, które określają mianem rewolucji. Rozwiązanie ma uniezależnić się od dostawców drogich metali i grafitu, które są wykorzystywane w produkcji akumulatorów i magazynów energii.

Baterie mogą działać inaczejBaterie mogą działać inaczej
Źródło zdjęć: © Pixabay

Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali rozwiązania, które mogą zmienić rynek akumulatorów i magazynów energii. Profesor Marcin Molenda, który kieruje Zespołem Technologii Materiałów i Nanomateriałów Wydziału Chemii krakowskiej uczelni, opracował wraz ze swoimi współpracownikami sposoby wytwarzania nowych typów magazynów energii.

Badania nad zagadnieniem magazynowania energii trwały kilkanaście lat. Wynika z nich, że możliwe jest wprowadzenie systemowych zmian w produkcji wysokonapięciowych akumulatorów. Profesor Molenda uważa, że stosując rozwiązania tzw. zielonej chemii, można produkować na dużą skalę ekologiczne magazyny energii, uniezależniając się przy tym od rzadkich, kosztownych i szkodliwych dla środowiska surowców, czyli licznych metali i grafitu.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Nowy rodzaj akumulatorów

Anody ze skrobi (CAG) to jedna z technologii, którą opracowali krakowscy naukowcy. Pozwala ona na wytwarzanie materiałów anodowych w oparciu o żel węglowy (carbogel), który pozyskuje się ze skrobi, która jest surowcem odnawialnym. Może ona być ekstrahowana z ryżu, ziemniaków czy kukurydzy, a następnie poddana procesowi żelatynizacji z użyciem wody.

CAG pozwala na zastąpienie w produkcji akumulatorów grafitu naturalnego i syntetycznego, bez wpływu na wydajność baterii. Co więcej, z przeprowadzonych testów wynika, że anody cechują się żywotnością na poziomie ponad 1500 cykli naładowania i rozładowania.

- Opracowany carbogel jest odpowiedni do produkcji zielonych ogniw litowo-jonowych o obniżonym śladzie węglowym. Ogromną korzyścią jest przy tym swobodny dostęp do surowca i całkowite uniezależnienie się od zagranicznych dostawców grafitu. CAG wykazuje porównywalną gęstość energii w porównaniu do akumulatorów z naturalnym grafitem, a dodatkowo ma tę przewagę, że pozwala na uzyskanie wyższej mocy - tłumaczy prof. Marcin Molenda, kierujący na UJ Zespołem Technologii Materiałów i Nanomateriałów.

Rewolucja w magazynowaniu energii

Drugą technologią jest LKMNO, czyli katody produkowane bez udziału kobaltu, z pięciokrotnie mniejszą zawartością niklu i dwukrotnie mniejszą ilością litu. Produkcja katody jest oparta na wodnej technice z etapem suszenia kondensacyjnego i kalcynacji w umiarkowanych temperaturach.

- Koszt wytworzenia katody LKMNO jest dwukrotnie mniejszy w porównaniu z kosztami produkcji najnowocześniejszych katod klasy NMC, w których jest nikiel, mangan i kobalt. Dodatkową przewagą naszego rozwiązania jest to, iż użyty w akumulatorze lit, którego potrzeba dwukrotnie mniej niż w NMC, jest w pełni efektywny. We współczesnych bateriach litowo-jonowych lit, który jest dość kosztowny, pracuje w około 50 proc. To czyste marnotrawstwo. W modelu LKMNO jest on wykorzystany w 100 procentach - wyjaśnia prof. Marcin Molenda.

Kolejna technologia, którą opracował zespół profesora Molendy, to CCL (Carbon Conductive Layer). Jej zastosowanie pozwala na stworzenie akumulatorów nowej generacji. CCL to nanotechnologiczna metoda precyzyjnego pokrywania materiałów aktywnych zawartych w magazynach energii cienką powłoką węglową. Pozwala to na duże zagęszczenie energii, a także zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa akumulatorów, w których praktycznie wyeliminowano możliwość wystąpienia samozapłonu.

Chcą wejść na rynek

Opracowane przez naukowców z Krakowa rozwiązania są objęte ochroną patentową. Obecnie trwają prace nad tym, by nowe technologie trafiły do procesów produkcyjnych. Naukowcy są otwarci na współpracę z inwestorami i oferują pomoc na każdym etapie podnoszenia poziomu gotowości technologicznej w całym procesie.

Wybrane dla Ciebie

Nowy model AI przewiduje choroby z wyprzedzeniem 10 lat
Nowy model AI przewiduje choroby z wyprzedzeniem 10 lat
Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?