Californias on välja töötatud uut tüüpi orgaaniline aku

Lõuna-California Ülikooli spetsialistid on välja töötanud orgaanilise aku. Teadlaste sõnul on nende arendus vastupidavam ja valmistatud odavatest orgaanilistest materjalidest. Erinevalt tavalisest akust ei sisalda orgaaniline aku mürgiseid ühendeid ega metalli ning sobib elektrijaamadele. Uus arendus muudab võrgu energia stabiilsemaks ning võimaldab luua energia akumuleerimist suurtes kogustes ja seda hiljem kasutada.

Lõuna-California ülikooli professor Sri Narayan märkis, et orgaaniline aku suudab säilitada efektiivsust kuni viis tuhat laadimistsüklit ning esialgsete hinnangute kohaselt on selle kasutusiga umbes viisteist aastat.

Praegu kasutusel olevate liitiumioonakude efektiivsus halveneb märkimisväärselt pärast umbes tuhandet laadimistsüklit ning selliste akude tootmiskulud on kümme korda suuremad. Nagu uurimisrühm märgib, teevad orgaanilised akud oma lihtsuse, madala hinna, töökindluse ja keskkonnasõbralikkuse tõttu läbimurde energia salvestamise valdkonnas. Lisaks võivad orgaanilised akud algatada uue etapi alternatiivsete energiaallikate kasutamisel, et elanikkonna energiavajadust kõige paremini rahuldada.

Päikesepaneelid toodavad energiat ainult siis, kui päike paistab, just nagu kõik tuuleturbiinid toodavad energiat ainult siis, kui tuul puhub. Seetõttu ei ole energiaettevõtetel puhta energia tootmine kasumlik, kuna tarbijate nõudluse rahuldamiseks ei ole võimalik loota sellistele allikatele nagu päike või tuul.

Patareid, mis suudavad energiat akumuleerida ja salvestada ning seejärel vabastada, aitavad lahendada alternatiivsete allikatega seotud ebausaldusväärsuse peamist probleemi.

Praegu on peamiseks probleemiks eriti ulatuslik energia salvestamine. Ekspertide sõnul vajavad taastuvad energiaallikad tulevikus odavaid ja keskkonnasõbralikke lahendusi.

Uue orgaanilise aku toimemehhanism põhineb oksüdatsiooni- ja redutseerimisreaktsioonidel. Lahused sisenevad elektroodidega membraaniga eraldatud anumasse, mille käigus vabaneb energia.

Sellel lahendusel on eelis, kuna allika võimsus ei sõltu mahutavusest. Teoreetiliselt võivad elektroaktiivsete materjalidega konteinerid olla mis tahes suurusega ja suurendada energiasalvestuse kogumahtu. Lisaks on võimalik reguleerida tsentraalset elementi ja reguleerida tunnis toodetava energia hulka.

Uurimisrühm keskendus elektroaktiivsetele materjalidele, mitte eelmistes mudelites kasutatud metallidele ja mürgistele ainetele. Teadlaste ülesandeks oli leida orgaaniline ühend, mis lahustuks vees. Tulemuseks oli süsteem, millel on väike keskkonnamõju ja mis ei vaja suuri investeeringuid.

Arvukate katsete käigus avastas grupp spetsialiste, et orgaanilise aku tööks sobivad ideaalselt oksüdeeritud orgaanilised ühendid – kinoonid, mis esinevad mõnede loomade, bakterite ja seente kudedes ning on vajalikud fotosünteesiks ja hapnikuvahetuseks.

[ 1 ]