Može li se budućnost pokrenuti solju? Ovaj istraživač misli da je to moguće

Ako su inovacije u baterijama koktel, litij ion će biti onaj koji usisava sav kisik u sobi, priča previše viceva i jedva dopušta nikome da dođe do izraza. Naravno, Tesla ne igra nikakvu ulogu u tome, koji koristi litij-ionske baterije u svojim automobilima i na projektima poput Hornsdale Power Reserve, nastojeći izgraditi najveću litij-ionsku bateriju na svijetu u Zapadnoj Australiji.

Međutim, dominacija baterije proteže se mnogo dalje, do ranih 1990-ih kada ih je Sony prvi put komercijalizirao i počeo ih stavljati u prijenosne uređaje. Od tada, tvrtke su uložile vrijeme, novac i istraživanja kako bi bolje učinile litij-ionske baterije, a sada napajaju sve od pametnog telefona do automobila.

Ali ove litij-ionske baterije nisu savršene, objašnjava Shirley Meng, profesor nano-inženjeringa na Sveučilištu California San Diego. One su skupe, za jednu, i zahtijevaju uporabu kobalta, koji ponekad može biti mineral u sukobu. Zajedno sa svojim kolegama, Meng je nedavno počeo razmatrati pitanje može li naša zaljubljenost u litij ion ionako zasjeniti druga perspektivnija područja istraživanja baterija, na primjer, baterije izrađene od natrija.

"Rano 1960-ih mnogo istraživača radilo je na ion-ionskim baterijama", kaže Meng Inverzan. “Razlog zbog kojeg nije uzletio je da je litij-ionski napon vrlo visok i da je vrlo dobar za tranzistore, tako pametne telefone. Tako je napon natrija … inherentno niži od napona litija. Dakle, postoji desetogodišnje razdoblje bez istraživanja natrijevih baterija.

Zašto su baterije iz soli?

Glavni razlog zašto je mogućnost korištenja natrijevih ionskih baterija tako uzbudljiva? Sol je iznimno bogata, što znači da bi ionske baterije s natrijem u teoriji bile prilično jeftine. Jedan kvadratni kilometar oceana sadrži oko 120 milijuna tona natrijevog klorida. Meng kaže da to znači da je njegova teoretska minimalna cijena po kilovat satu zapravo niža od litijske.

"Trošak za natrij je projiciran na razini od 60 dolara po kilovatnom satu do 80", kaže Meng. "Dakle, otprilike upola manje od litija."

Zahvaljujući novoj istraživačkoj potpori Nacionalne zaklade za znanost, Meng će moći istražiti jesu li te projekcije zaista izvedive i što je potrebno da bi baterije od natrijevih iona bile održivi izvor energije. Ukratko, dvije stvari se stvarno moraju dogoditi. Prvi je da bolje razumijemo kemiju natrijevih ionskih baterija. Drugi je da uređaji u cjelini trebaju biti učinkovitiji.

"Već dugo razgovaramo o elektroniki male snage", objašnjava ona. "Nema razloga zašto bi ovih dana tranzistori trebali biti tako visokog napona."

Elektronika niske snage, zajedno s boljim razumijevanjem kako zapravo rade baterije natrijevih iona, može biti dovoljna da pomogne natrijevom jonu da prevlada ekonomske udarce koji im se sada suočavaju, te im pomaže da steknu uporište u privatnom sektoru. Nekoliko je tvrtki već pokušalo, a posebice Bill Gates podupire Aquion koji je prikupio 190 milijuna dolara u rizičnom kapitalu i dugu samo da bi bankrotirao 2017., prema GreenTechMedia izvješće iz tog vremena.