Serwis używa plików cookies, aby mógł lepiej spełniać Państwa oczekiwania. Podczas korzystania z serwisu pliki te są zapisywane w pamięci urządzenia. Zapisywanie plików cookies można zablokować, zmieniając ustawienia przeglądarki. Więcej o plikach cookies możesz przeczytać tutaj.

Nauka/Technologie więcej

Badaczka z Gdańska chce usprawnić baterie

Badaczka z Gdańska chce usprawnić baterie
źródło: pixabay

Bateria w telefonie ładująca się w ciągu 2-3 minut czy urządzenie, w którym będziemy mogli magazynować energię z odnawialnych źródeł - takie wizje już niedługo mogą się spełnić dzięki pracy dr inż. Moniki Wilamowskiej-Zawłockiej z Politechniki Gdańskiej.

Pomyślmy przez chwilę: jak bardzo ułatwiłaby nam życie błyskawicznie ładująca się bateria w telefonie? Urządzenia przechowujące duże ilości energii w samochodach elektrycznych? A może ogólniej - możliwość dłuższego przechowywania energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł?

Zwłaszcza ta ostatnia wizja jest bliska dr inż. Monice Wilamowskiej-Zawłockiej z Politechniki Gdańskiej.

"Coraz więcej mówi się o tym, że musimy się przestawiać na odnawialne źródła energii - jednak wiemy też, że źródła te są niestabilne, zależą od pogody" - zwraca uwagę w rozmowie z PAP dr Wilamowska-Zawłocka. "Tymczasem energię musimy dostarczać wtedy, kiedy jest potrzebna - a nie wtedy, kiedy akurat wieje wiatr czy świeci słońce. Więc do efektywnego użycia energii ze źródeł odnawialnych potrzebne są magazyny energii, które będą ją gromadzić w szybki i efektywny sposób".

Jak jednak coś takiego osiągnąć? Środkiem ku temu mają być tzw. urządzenia hybrydowe, które planuje stworzyć gdańska badaczka dzięki środkom z grantu otrzymanego w ramach konkursu POWROTY Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Urządzenie hybrydowe ma połączyć w sobie właściwości dwóch typów urządzeń używanych aktualnie do magazynowania energii: baterii oraz superkondensatorów.

"Dobra analogia działania baterii to w tym przypadku maraton: działają długo, mają dużo energii, ale uwalniają ją powoli, przez długi czas" - opowiada dr Wilamowska-Zawłocka. "Superkondensator to natomiast bieg na 100 metrów: bardzo duża prędkość w bardzo krótkim czasie, co oznacza dużą moc urządzenia, lecz małą ilość energii".

W projektowanym urządzeniu hybrydowym badaczka planuje połączyć elektrody pochodzące z baterii oraz z superkondensatorów. "Dzięki temu uzyskam urządzenie o większej gęstości energii niż w superkondensatorach, a jednocześnie o większej mocy niż w przypadku baterii" - podkreśla.

"Praca nad wyzwaniami rynku energetycznego to jednak w dużej mierze praca nad nowymi materiałami, z których tworzone będą elektrody" - mówi dr Wilamowska-Zawłocka. Dlaczego tak jest? Elektroda składa się z dwóch elementów: zbudowanego np. z folii miedzianej lub aluminiowej tzw. kolektora prądowego, na który nakłada się materiał elektrodowy.

"Bardzo istotne są struktura i skład chemiczny materiału elektrodowego, gdyż to właśnie one decydują o jego właściwościach" - podkreśla rozmówczyni PAP. Kiedy ładujemy telefon komórkowy, wewnątrz baterii zachodzą reakcje chemiczne, za sprawą których energia elektryczna zamienia się w energię chemiczną. Z kolei przy telefonie odłączonym od prądu, zachodzą reakcje odwrotne i ze zgromadzonej energii chemicznej otrzymujemy energię elektryczną.

Największym problemem dla naukowców, jak tłumaczy dr Wilamowska-Zawłocka, jest utrzymanie stabilności materiałów podczas całego cyklu ich życia - czyli przy wielokrotnym ładowaniu i rozładowywaniu. "Chodzi o to, żeby baterie jak najdłużej zachowywały jak największą ilość energii. Idealnie by było, gdyby udało nam się osiągnąć spadek energii nie większy niż 10-20 proc. po 500 czy 1000 cyklach ładowania i rozładowywania" - mówi badaczka.

Jako przykład oczekiwań w stosunku do urządzeń do zastosowań motoryzacyjnych stawia ona wymagania konkursów (https://chargedevs.com/newswire/doe-to-award-up-to-15-million-for-extreme-fast-charging/) ogłoszonych przez Ministerstwo Energii USA.

"Baterie charakteryzują się tym, że ich cykl życia jest dosyć krótki" - dodaje. Z kolei w superkondensatorach nie zachodzi typowa reakcja chemiczna: ładunek gromadzony jest tylko poprzez proces fizyczny zachodzący na powierzchni materiału. Dzięki temu cykl życia superkondensatorów jest dużo dłuższy - proces ładowania można powtarzać wiele tysięcy razy. Niestety, ceną za to jest brak możliwości zgromadzenia dużej ilości energii.

"Ja natomiast chcę uzyskać materiały elektrodowe, w których ta reakcja będzie zachodzić, ale równocześnie będzie odwracalna przez wiele cykli ładowania i rozładowania" - podsumowuje badaczka.

źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Komentarze 0 skomentuj »
Musisz być zalogowany, aby publikować komentarze.

mBlogi więcej

  • Avatar

    Księga Rodzaju 13,1-5

  • Avatar

    O dżentelmenie Kaczyńskim, leniwym Tusku, kandydacie Komorowskim i uśmiechu papieża - cz.1

  • Avatar

    Plan Broniatowskiego v.3

    Opozycji za trzecim podejściem udało się wcielić w życie plan Broniatowskiego - majdan w Warszawie. Co prawda w wersji okrojonej ale tylko tyle potrafi. Być może obie strony: rząd RP i Salnon traktują go jednak jako poligon przed kolejną

  • Avatar

    Księga Rodzaju 12,17-20

  • Avatar

    Kogo zobaczymy na listach PO wśród kandydatów PE?

  • Avatar

    Księga Rodzaju 12,14-16

  • Avatar

    Najważniejsze wydarzenia minionych tygodni - Maj 2018

    Połowa maja już za nami. W artykule analizujemy najważniejsze wydarzenia ze świata, które miały miejsce na przestrzeni ostatnich tygodni.

  • Avatar

    Kukiza żałobny rapsod

    Dwa dni temu pojawił się sondaż, w którym to PiS dostał 36 procent, PO 22 proc. na trzecim miejscu SLD (6 proc.) i Kukiz'15 (5 proc.). Poza Sejmem znalazłyby się Nowoczesna (4 proc.), PSL (4 proc.), Partia Wolność (2 proc.) i Partia Razem

  • Avatar

    Księga Rodzaju 12,10-13

  • Avatar

    Kazachstan - kto po Nazarbajewie?

  • Avatar

    Biedny kraj biednych ludzi

    Po "nawiedzeniu" przez Lecha Wałęsę w sejmie protestujących nie powinni oni mieć chyba już żadnych złudzeń jak niezwykle cynicznie i instrumentalnie totalna opozycja wykorzystuje ich obecność w sejmie i ich protest do własnych

  • Avatar

    Genewa: liczy się krowa, a nie Wilhelm Tell

  • Avatar

    Księga Rodzaju 12,6-9

Dziękujemy za wizytę.

Cieszymy się, że odwiedziłeś naszą stronę. Polub nas na Facebooku lub obserwuj na Twitterze.