Vodík útočí: Protonová průtoková baterie

Vědci z australské univerzity RMIT v Melbourne přišli s technologií zásadně vylepšeného vodíkového článku, resp. vodíkové baterie. Jako nosič energie se nepoužívá plynný vodík, ale kovové hydridy – sloučeniny vodíku s kovovými prvky.

Laboratorní protonová průtoková baterie
foto: RMIT

Kovové hydridy jsou křehké pevné látky kovového vzhledu. Tyto sloučeniny se vyznačují vodivými nebo polovodivými vlastnostmi. Jejich struktura není ještě zcela objasněná, ale materiál se dá dobře využít jako nosič elektrické energie.

Klasické vodíkové palivové články potřebují ke svému fungování plynný vodík. Ten se získává různými způsoby, jedním z nejčastějších je energeticky náročná elektrolýza vody. V palivových článcích pak za elektrochemické reakce mezi vodíkem a kyslíkem vzniká elektrická energie.

Při elektrolýze vzniká kyslík a vodík, který se stlačuje a ukládá do nádrže. Dlužno podotknout, že skladování plynného vodíku je obrovský problém – jak finanční, tak bezpečnostní i technický.

Protonová průtoková baterie

Klasický koloběh výroby vodíku a jeho využití v palivovém článku
foto: RMIT

Dlouhodobé skladování vodíku v nádržích naráží na těsnost stěny nádrže. Rozměry molekuly vodíku a mezimolekulárních rozměrů materiálu nádrže jsou srovnatelné. Proto nelze nádrže dokonale utěsnit.

Protonová průtoková baterie od vědců RMIT rovněž využívá vodík obsažený v kovových hydridech. Australským vědcům se podařilo integrovat elektrodu založenou na kovových hydridech do palivového článku typu PEM (Proton Exchange Membrane).

„Klíčovou inovací je kombinace obousměrného palivového článku s touto integrovanou skladovací elektrodou,“ říká docent John Andrews z RMIT. „Odstranili jsme celý krok výroby vodíku a vložili jsme vodík do pevného úložiště.“

Protonová průtoková baterie

Výroba vodíku a jeho využití v protonové průtokové baterii
foto: RMIT

Při nabíjení protonové průtokové baterie se ionty vodíku přímo kombinují s elektrony a kovovými částicemi v elektrodě. Elektrická energie je pak uložená v kovovém hydridu.

„Potřebujeme pouze vodu v režimu nabíjení – a vzduch v režimu vybíjení – takže jsme nazvali náš systém ´průtoková protonová baterie´,“ řekl docent Andrews. „Napájení průtokové protonové baterie slibuje mnohem lepší ekonomickou výhodnost, než napájení ionty lithia, které jsou získávány z poměrně vzácných prvků, solného roztoku nebo jílu.“

Podle vědců má průtoková protonová baterie nabízet stejnou energetickou účinnost jako li-ion baterie. Výhodou však má být mnohem větší energetická hustota.

Tým zatím vytvořil laboratorní experimentální baterii o rozměru 65×65×9 mm. Cesta ke komerčně využitelné a průmyslově vyrobitelné vodíkové baterii však bude ještě velmi velmi dlouhá.

RMIT

5 komentářů u “Vodík útočí: Protonová průtoková baterie”

  1. Myslím ze vodík nás
    Myslím ze vodík nás proste mine. Protože je nebezpečný a výbušny budou se ho lide bát a bezpečná opatření s nim spojena budou tak draha ze ho nakonec předběžnou klasické baterie , které se vyvíjejí rychlým tempem . Uz v příštím roce bude na trh uvedena Česka 3D baterie která zvyšuje kapacitu 6 x a bezpecnost proti stávajícím .Připravuji se uz nové variace které by mohli zvednout kapacity dnešních baterii možná i 100x do 10 let . A cena na kilowatt jde každým rokem dolu. Navíc lithium je v mořích a během par let budou dokončeny mořské separace . Jeho cena bude neustále klesat a je nevycerpatelne.

  2. Tenhle článek je bohužel
    Tenhle článek je bohužel hodně slabý. Nekriticky přejímá tiskovou zprávu která má samozřejmě účel nadchnout. Fakticky tento „akumulátor“ ruší jednu z hlavních výhod palivových článků, kterou je právě možnost skladování vodíku vně článku a tím ohromné zvýšení množství uskladněné energie.

    Ale oproti Li-ion bateriím to snad může mít výhody….

Napsat komentář