Предизвикателството е процесът да бъде на стайна температура, казва проф. Радостина Стоянова
Учени от БАН в партньорство със свои колеги от СУ „Св. Климент Охридски“ създадоха батерия от ново поколение, която ще предизвика революция в съхраняването на енергия. Става дума за оригинална българска разработка на безопасна, евтина и безвредна за околната среда презаредима батерия на основата на натрий. Тя може да се комбинира с литиево-йонните батерии или дори да ги замени изцяло в редица приложения.
---
Как ще зареждаме електромобилите, на които така много залагаме в спестяването на енергия? И как ще спестяваме енергията, получена от алтернативни източници? Учените от години търсят батерия, която да отговори на това предизвикателство. Идеята е тя да бъде по-евтина от своите конкуренти. В битката за нея, освен преподаватели от Станфордския университет, от Япония, от Франция, се включват и представители на Софийския университет и БАН. И намират нещо, което вероятно има бъдеще.
Разбира се, все още е рано да се каже как ще се развие тяхното откритие. Проф. Радостина Стоянова от БАН, която ръководи екипа, признава, че нещата са далеч от етапа на производство. Което впрочем важи и за Станфорд.
Засега учените се опитват да намерят начин, по който литиево-йонната батерия да стане по-евтина. Тъй като, по думите на проф. Стоянова, литият се добива предимно в страни от Латинска Америка, където политическата обстановка е много нестабилна.
В резултат на това цените му се оказват високи, но пък предимството му е, че е най-лекият материал.
Основен негов конкурент е натрият, който може да бъде добит далеч по-лесно. Ако учените успеят да постигнат създаване на натриеви батерии, те ще струват 3-4 пъти по-евтино. "В момента един тон литиев карбонат струва между 3000 и 5000 евро. Натриевият карбонат е между 200 и 300 евро", казва проф. Стоянова. Именно заради това учените трябва да намерят спешен начин да намерят други батерии. Разпространението на натрия е най-вече в натриевия хлорид, по-популярен с онова, с което всеки ден наръсваме салатата си - готварската сол. Според проф. Стоянова той може да бъде извличан дори от нея, за да се използва след това основно за създаването на батерии и на електродите към тях.
"Литият проби през 1991 година, като тогава батерията бе изключително скъпа. Оттогава досега е поевтиняла 10 пъти, но въпреки това не е евтина", разказва проф. Стоянова. Предизвикателството пред учените, които искат да заменят лития с натрий, е създаването на електродите, което стои и пред техните колеги от чужбина. За съжаление, тъй като патентът е основен принцип, никой от другите научни работници не е оповестил какви електроди предлага.
Трудността е в подбора на електролитни материали, така че процесът да се извършва при стайна температура - все пак никой не би искал да се изпържи, докато шофира електромобила си.
Голямото постижение на нашите учени е разработката на нов тип електроди от достъпни материали като сулфатните соли, които са широко разпространени и могат да бъдат намерени дори на Марс.
Водеща организация в проекта е Институтът по обща и неорганична химия (ИОНХ-БАН) при БАН. Партньори са Институтът по електрохимия и енергийни системи (ИЕЕС-БАН) на БАН и Факултетът по химия и фармация на СУ „Св. Климент Охридски“ (ФХФ-СУ). В батерията на бъдещето литиевите йони са заменени с по-евтините, по-безопасни, по-екологични и лесно достъпни в природата натриеви йони, като механизмът на действие е запазен. Като първа стъпка изследователите от ИОНХ-БАН са създали нови електродни материали, подходящи за обратимо включване на натриевите йони, без да се наруши тяхната структура. От тези материали е конструирана моделна натриево-йонна клетка, която е подложена на електрохимични тестове в ИЕЕС-БАН. В същото време учените от Софийския университет са моделирали на атомно ниво процесите в електролитния разтвор на батерията, за да ги изучат и управляват целенасочено в бъдеще.
Едно от основните предимства на новата натриево-йонна батерия е акумулирането на енергия от възобновяеми източници.
Това е особено важно на фона на постоянно растящия дял на възобновяемите източници в производството и потреблението на енергия в икономиката и бита по целия свят.
Специално за автомобилната индустрия се разработва хибриден вариант - литиево-натриева батерия, която съчетава високата мощност на литиево-йонната с ниската цена на натриево-йонната. „Това е пилотен проект с многообещаващи първоначални резултати, но постигането на крайната цел изисква още проучвания, изпитания и средства“, обясни проф. Радостина Стоянова от БАН.
Тя обаче посочи, че батериите на мобилните телефони ще си останат литиево-йонни, защото все пак са по-леки. Натриевата, дори и да остане по-евтина, в крайна сметка ще бъде по-тежка, а целта е все пак да носим леки джиесеми.
Въпрос на време е да се види кой първи ще патентова батерия, която реално ще служи за зареждане на коли и за съхраняване на енергия. Важното е обаче, че България е част от този план.
Вижте всички актуални новини от Standartnews.com
