Nowy typ baterii może być przełomem w zasilaniu pojazdów elektrycznych. Jeżeli poziom naładowania akumulatora jest niski, rozładowana ciecz elektrolitowa "zasilająca" baterię może być po prostu wymieniona na naładowaną na stacji benzynowej. Operacja jest tak łatwa, jak napełnianie zbiornika paliwa.
Elektryczna mobilność jest dziś poważną alternatywą dla spalinowych środków transportu. Wiele rządów, planuje zwiększyć sprzedaż aut zasilanych napięciem elektrycznym. Rząd Niemiec ma nawet ambitny plan - milion samochodów elektrycznych sprzedawanych w Niemczech do roku 2020. Zanim to jednak będzie możliwe, inżynierowie muszą jeszcze pokonać pewne przeszkody, związane przede wszystkim z magazynowaniem energii. Pewnym rozwiązaniem są baterie litowo-jonowe, niestety ich ładowanie trwa godziny – czas jakim nie dysponuje kierowca będąc w drodze. Naukowcy z Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT w Pfinztal widzą alternatywę w utleniająco-redukcyjnych bateriach przepływowych (redox flow batteries).
- Baterie te opierają się na płynnych elektrolitach. Mogą one zostać ponownie naładowane na stacji benzynowej w kilka minut - rozładowany elektrolit jest po prostu wypompowywany i zastępowany naładowanym płynem - mówi inżynier Jens Noack z ICT. - Wypompowany elektrolit można ładować na stacji benzynowej, na przykład za pomocą turbiny wiatrowej lub elektrowni słonecznej – dodaje Noack.
Zasada działania przepływowych baterii redoks nie jest nowa. Dwa płynne elektrolity zawierające jony metali przepływają przez porowate, pokryte grafitem elektrody, które oddzielone są membraną, pozwalającą na transfer protonów. Podczas tej wymiany ładunku, przez elektrody przepływa prąd, który może być wykorzystany przez urządzenie zasilane baterią.
Dotychczasowe baterie przepływowe miały jedną istotną wadę – przechowywały znacznie mniej energii niż baterie litowo-jonowe. Niska pojemność pozwalała na pokonanie tylko jednej czwartej normalnej odległości – ok. 25 km. Oznacza to, że kierowca musiałby ładować baterie cztery razy częściej. Nowe baterie są inne. - Możemy teraz zwiększyć przebieg cztero-lub pięciokrotnie, do mniej więcej takiego, jaki uzyskuje się z baterii litowo-jonowych – zaznacza Noack. Naukowcy stworzyli już prototyp jednego ogniwa. Teraz trwają prace nad optymalizacją i połączeniem ogniw w całą baterię. Dalsze prace nad nowymi akumulatorami prowadzone są wspólnie z inżynierami z University of Applied Sciences, Ostphalia w Wolfenbüttel. Testowane są tam napędy elektryczne i jednostki magazynowania energii w modelach pojazdów, kilkukrotnie mniejszych od naturalnych. Zespół inżynierów z sukcesem zastosował już w modelach tradycyjne baterie przepływowe. W ciągu najbliższego roku badacze chcą wykorzystać nowe baterie z cztery razy większym zasięgiem.
Pojazd w skali 1:5 można zobaczyć w akcji w eCarTech w Monachium w dniach od 13 do 15 października.
Przemysław Goławski, na podstawie Fraunhofer-Gesellschaft