Przełom w technologii. Nowe baterie mogą zastąpić części konstrukcyjne pojazdów i urządzeń

Naukowcy opracowali przełomowe baterie, które mogą pełnić funkcję elementów konstrukcyjnych. Dzięki zastosowaniu włókien węglowych, te wyjątkowo wytrzymałe ogniwa będą stanowić integralną część konstrukcji pojazdów, telefonów czy laptopów. Opracowanie to może zwiększyć zasięg samochodów elektrycznych o 70 proc.

Szwedzcy naukowcy z Uniwersytetu Technicznego Chalmersa ogłosili przełomowe odkrycie, które może zrewolucjonizować nie tylko sektor motoryzacyjny, ale również rynek urządzeń mobilnych. Opracowali oni baterie o wyjątkowej wytrzymałości mechanicznej, które mogą być wykorzystywane jako elementy konstrukcyjne pojazdów, telefonów komórkowych czy laptopów. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu włókien węglowych, które jednocześnie gromadzą energię i nadają baterii sztywność, co prowadzi do tzw. bezmasowego przechowywania energii.

Dr Richa Chaudhary, główna autorka badania, które ukazało się w prestiżowym czasopiśmie "Advanced Materials", podkreśla wyjątkowość swojego odkrycia.

- Udało nam się stworzyć baterię wykonaną z kompozytu węglowego, która jest równie wytrzymała jak aluminium, a jednocześnie gromadzi wystarczającą ilość energii, aby mogła być wykorzystywana komercyjnie. Podobnie jak ludzki szkielet, bateria pełni jednocześnie kilka funkcji - tłumaczy.

Baterie strukturalne, opracowane przez szwedzki zespół, mogą przechowywać do 30 kWh/kg, co jest niższą wartością w porównaniu z tradycyjnymi akumulatorami, ale to właśnie możliwość ich zastosowania jako elementów konstrukcyjnych pojazdów i urządzeń sprawia, że te parametry nabierają zupełnie nowego znaczenia. Dzięki temu możliwe będzie znaczne zmniejszenie masy pojazdów, co bezpośrednio przekłada się na ich zasięg i efektywność energetyczną.

- Inwestowanie w lekkie i energooszczędne pojazdy to naturalny kierunek, jeśli chcemy oszczędzać energię i myśleć o przyszłych pokoleniach. Nasze obliczenia dotyczące samochodów elektrycznych pokazują, że mogłyby one jeździć nawet o 70 proc. dłużej, niż obecnie, gdyby posiadały wbudowane baterie strukturalne - mówi prof. Leif Asp, jeden z czołowych naukowców zespołu.

Wprowadzenie baterii strukturalnych do komercyjnego użytku to potencjalna zmiana reguł w branżach takich jak motoryzacja, lotnictwo czy elektronika. Dzięki możliwości zintegrowania ogniw z konstrukcją pojazdu, producenci mogliby zredukować wagę aut, samolotów czy łodzi, co nie tylko zwiększyłoby ich zasięg, ale również zmniejszyło zużycie energii.

Wyobrażenia naukowców sięgają jednak jeszcze dalej. Jak podkreśla prof. Asp, nowe rozwiązania mogą pojawić się najpierw w codziennych urządzeniach elektronicznych, takich jak telefony komórkowe czy laptopy.

- Można sobie wyobrazić telefony cienkie jak karta kredytowa lub laptopy ważące o połowę mniej niż dzisiaj. Komponenty takie jak elektronika w samochodach czy samolotach będą mogły być zasilane przez baterie strukturalne - dodaje.

Mimo że perspektywy są obiecujące, naukowcy podkreślają, że technologia wymaga jeszcze dalszego rozwoju, zanim trafi na rynek. Przede wszystkim potrzebne są duże inwestycje w badania i rozwój, zwłaszcza w przemyśle transportowym, który może najbardziej skorzystać na tej rewolucji. Niemniej jednak optymizm zespołu z Chalmersa daje nadzieję na to, że zmiany te mogą nastąpić szybciej, niż się spodziewamy.

Opracowanie baterii strukturalnych otwiera zupełnie nowe możliwości w projektowaniu i produkcji pojazdów oraz urządzeń elektronicznych. Zmniejszenie masy konstrukcji przy jednoczesnym zwiększeniu efektywności energetycznej to krok w stronę bardziej zrównoważonej przyszłości, w której technologia będzie służyć zarówno wygodzie użytkowników, jak i ochronie środowiska.

Źródło: PAP / jh