Az ausztrál UNSW Sydney kutatói áttörést értek el az energiatárolási technológiában egy olyan akkumulátor kifejlesztésével, amely lítium helyett protonokat használ. Az újratölthető protonakkumulátor lelke egy új, kis molekulájú szerves anyag, a tetraamino-benzokinon (TABQ), amely elősegíti a protonok gyors mozgását, lehetővé téve a hatékony energiatárolást. A protonok rendelkeznek a legkisebb ionrádiusszal és tömeggel az összes elem közül, ami gyorsabb diffúziót és nagyobb energiasűrűséget tesz lehetővé. Továbbá a protonelemek a nem gyúlékony elektrolitjaiknak köszönhetően eredendően biztonságosabbak. Egyszóval ideálisak az energia hosszú távú tárolására.

A protonakkumulátor töltése során vízmolekulákat hasítanak, hogy ezekből protonokat állítsanak elő, amelyek a szénelektródához kötődnek, megkerülve a hidrogéngáz nagy nyomás alatti tárolásának energiaigényes lépéseit. A kisülés során a protonok felszabadulnak a szénelektródáról, és a levegő oxigénjével egyesülve áramot termelnek.

Az új akkumulátor hosszú cikluséletidőt – 3500 ciklusnyi teljes feltöltés, majd teljes lemerülés –, nagy kapacitást és jó teljesítményt kínál fagypont alatti hőmérsékleten is, így ígéretes lépést jelent a hálózati, megújuló energiatárolás felé. Mivel az akkumulátorban használt összes alkatrész és anyag megújítható, újrafelhasználható vagy újrahasznosítható, valóban környezetbarát megoldást kínál. A proton akkumulátor jelentős előnye még a ritkaföldfém ásványi alapú akkumulátorokkal szemben, hogy a készítéséhez főként a bőségesen előforduló és olcsó szénforrásokra van szükség.

Az akkumulátor egységnyi tömegére vetített energiája már most a kereskedelemben kapható lítium-ion akkumulátorokéhoz hasonlítható. Képességei – környezetbarát mivolta, olcsóbb előállítása, nagy tárolókapacitása és hatékonysága – miatt nagy esély kínálkozik ara, hogy a lítium-ion akkumulátorok versenyképes és szénsemleges alternatívájaként vezessék be a piacra.

Forrás: Interesting Engineering

Borítókép: illusztráció, Adobe Stock