Nagy lehetőségek rejlenek a Thomas Edison által 120 éve kifejlesztett akkumulátorban
A 20. század fordulóján Thomas Edison feltalált egy akkumulátort, amelynek különös hatása van a hidrogén előállítására. Most, 120 évvel később, az akkumulátor méltó helyére kerülhet.
Egy kavicsos úton a New Jersey-i West Orange városában egy elektromos autó kétszer akkora sebességgel haladt, mint a hagyományosabb járművek, amelyeket lehagyott. Az 1900-as évek eleje volt, és ennek a kocsinak a vezetője Thomas Edison volt. Noha az elektromos autók nem jelentettek újdonságot a környéken, legtöbbjüket nehéz ólom-sav akkumulátorok hajtották – írja a BBC brit lap.
Edison új típusú nikkel-vas akkumulátorral látta el autóját, amely remélte, hogy hamarosan országszerte elterjed. A svéd feltaláló, Ernst Waldemar Jungner munkájára építkezett, aki 1899-ben először szabadalmaztatta a nikkel-vas akkumulátort. Edison igyekezett finomítani az akkumulátort az autóban való használatra.
Nagy is volt és drága, majd jött a belső égésű motor
Edison azt állította, hogy a nikkel-vas akkumulátor hihetetlenül rugalmas, és kétszer olyan gyorsan tölthető, mint az ólom-savas akkumulátorok. Megállapodása is volt a Ford Motorsszal a gyártására, de volt némi gond. Nagyobb volt és drágább. Emellett töltéskor hidrogént szabadított fel, amelyet kellemetlenségnek és veszélyesnek tekintettek.
Sajnos, mire Edisonnak kifinomultabb prototípusa volt, az elektromos járművek olyan fosszilis üzemanyaggal működő járművekkel kellett versenyezzenek, amelyek nagyobb távolságok megtételére voltak alkalmasak.
Edison megállapodása a Ford Motorsszal vagvágányra futott, bár akkumulátorát továbbra is használták bizonyos körökben, például a vasúti jelzéseknél, ahol terjedelmes mérete nem akadályozta funkciója ellátásban.
Több mint egy évszázaddal később a mérnökök újra felfedeznék a nikkel-vas akkumulátort, mint egy csiszolatlan gyémántot. Most a megújuló energiák tartós kihívására adott válaszként vizsgálják: a tiszta energiaforrások, például a szél és a napenergia szakaszos jellegének kiegyenlítésére.
A hidrogén nem is olyan rossz?
És az egykor aggasztó mellékterméknek tartott hidrogén az egyik leghasznosabb dolog is lehet ezekben az akkumulátorokban. A 2010-es évek közepén a hollandiai Delft Műszaki Egyetem kutatócsoportja rájött, hogy amikor az elektromosság áthalad az akkumulátoron, miközben töltődik, kémiai reakción megy keresztül, amely hidrogént és oxigént szabadít fel.
A csapat felismerte, hogy a reakció emlékeztet a hidrogén vízből történő felszabadítására, amelyet elektrolízisnek neveznek. Ez a vízmegosztási reakció az egyik módja annak, hogy a hidrogént üzemanyagként – és teljesen tiszta üzemanyagként – állítsák elő, feltéve, hogy a reakció meghajtásához felhasznált energia megújuló forrásból származik.
Így az energiahatékonyság 80–90 százalékos lett, az akkumulátor pedig extrém tartós.
A csapat reméli, hogy felfedezésük segíthet megoldani a megújuló energiával kapcsolatos két fő kihívást: az energiatárolást, és amikor az elemek megteltek, a tiszta üzemanyag előállítását.
A hagyományos akkumulátorok, például a lítiumalapúak, rövid távon képesek energiát tárolni, de teljesen feltöltődve felesleget kell felszabadítaniuk, különben túlmelegedhetnek, és leromolhat a kapacitásuk. A nikkel-vas viszont teljesen feltöltve stabil marad, ekkor áttérhet hidrogén előállítására, vagyis elektrolizátorként működhet.
Nagyobb üzletté válhat a megújuló energia a fosszilisnál
A hidrogén létrehozása mellett a nikkel-vas akkumulátoroknak más hasznos tulajdonságaik is vannak, mindenekelőtt az, hogy szokatlanul kevés karbantartást igényelnek. Rendkívül tartósak, amint azt Edison már a korai elektromos autójában bebizonyította, és egyesekről ismert, hogy 40 évnél is hosszabb az élettartamuk.
Az elemek előállításához szükséges fémek – nikkel és vas – szintén gyakoribbak, mint például a hagyományos akkumulátorok előállításához használt kobalt. Ezzel jövedelmezőbbé is válhat a megújuló energia.
A cél az, hogy tovább bővítsék és eljuttassák a rendszert a zöldenergia termelőihez, például a nap- és szélerőművekhez. Végül a támogatói azt remélik, hogy eléri a gigawattskálát, ami megegyezik mintegy 400 közüzemi szélturbina által termelt energiával.
Forrás: hirado.hu