Μία νέα ανακάλυψη φέρνει αισιοδοξία στους επιστήμονες

Μία νέα ανακάλυψη φέρνει αισιοδοξία στους επιστήμονες ότι θα καταφέρουν να φέρουν στην αγορά βελτιωμένες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου-αέρα που «αναπνέουν» με οξυγόνο. Οι μπαταρίες αυτές έχουν τη δυνατότητα να αποθηκεύουν δεκαπλάσια ενέργεια σε σχέση με τις καλύτερες -ευρέως χρησιμοποιούμενες σήμερα- μπαταρίες λιθίου-ιόντων. Θα μπορούσαν, έτσι, να επιτρέψουν σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο να διανύσει μακρινές αποστάσεις εκατοντάδων χιλιομέτρων, όπως και ένα βενζινοκίνητο ή πετρελαιοκίνητο όχημα.

Όπως αναφέρει το ΑΜΠΕ, οι εν λόγω μπαταρίες συνδυάζουν ιόντα λιθίου με άτομα οξυγόνου του αέρα. Όμως ως τώρα αυτές οι πολλά υποσχόμενες μπαταρίες ήσαν ασταθείς και χάλαγαν μετά από λίγες επαναφορτίσεις. Τώρα, ερευνητές στη Σκωτία με επικεφαλής τον χημικό Πίτερ Μπρους της Σχολής Χημείας του πανεπιστημίου Σεν Αντριους, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό «Science», δημιούργησαν την πρώτη σταθερή μπαταρία λιθίου-αέρα. Αν κατορθώσουν να ξεπεράσουν μερικές ακόμα τεχνικές δυσκολίες, ευελπιστούν ότι κάποια στιγμή θα τις βγάλουν στο εμπόριο.

Οι βρετανοί ερευνητές αντικατέστησαν το υλικό από άνθρακα στο ένα από τα ηλεκτρόδια (στην κάθοδο) της μπαταρίας με ένα άλλο πορώδες υλικό από αδρανή νανοσωματίδια χρυσού, που είναι πιο σταθερό. Επίσης αντικατέστησαν τον ηλεκτρολύτη (που βασιζόταν συνήθως σε πολυανθρακικά υλικά) με ένα άλλο οργανικό αγώγιμο υλικό (διμεθυλο-σουλφοξείδιο, γνωστό και ως DMSO).

Οι αλλαγές αυτές επέτρεψαν στις μπαταρίες λιθίου-αέρα να παραμείνουν σταθερές για 100 κύκλους φόρτισης-επαναφόρτισης με ενεργειακή απώλεια μόλις 5%. Όμως χρειάζονται και άλλες βελτιώσεις προτού η νέα μπαταρία βρει πρακτικές εφαρμογές.

Αν μη τι άλλο, μία μπαταρία από χρυσό ίσως δεν είναι κατάλληλη για ένα φθηνό αυτοκίνητο! Μια εναλλακτική λύση θα ήταν απλώς η επίστρωση με χρυσό της καθόδου από άνθρακα, ώστε να μειωθεί το κόστος και το βάρος της μπαταρίας.

Όπως είπε ο Μπρους, «οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων με πολλούς τρόπους είναι οι καλύτερες που έχουμε σήμερα, όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα τους, και θα μας συνοδεύουν για αρκετό χρόνο ακόμα, και στα ηλεκτρικά οχήματα». Όμως, πρόσθεσε, ακόμα και αν διπλασιαστεί η ενεργειακή δυναμικότητα αυτών των μπαταριών, αυτό θα είναι τελικά το όριό τους, γι’ αυτό χρειάζεται η αναζήτηση καλύτερων εναλλακτικών λύσεων, όπως οι μπαταρίες λιθίου-αέρα, οι οποίες συλλέγουν οξυγόνο, καθώς το όχημα κινείται.

Αρκετές ερευνητικές ομάδες σε διάφορα σημεία της Γης μελετούν τις μπαταρίες λιθίου-αέρα, όπως το Εθνικό Εργαστήριο Argonne του πανεπιστημίου του Σικάγο για λογαριασμό του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, το πανεπιστήμιο ΜΙΤ, η εταιρία ΙΒΜ κ.α., συνεπώς θα πρέπει να αναμένονται περαιτέρω εξελίξεις.