Električna budućnost

Grozničava potraga za efikasnijim baterijama se nastavlja. Je li aluminijsko-ionska opcija rješenje?

P. N.

Foto: iStock

Foto: iStock

Još jedan as u rukavu osim ultra brzog punjenja aluminijsko-ionskih baterija su izvanredne toplinske performanse. Čak i kad se pune i prazne po ogromnim brzinama, čini se da se ne pregrijavaju što uklanja potrebu za sustavima za njihovo grijanje i hlađenje. Takvi sustavi u današnjim baterijama teže oko 80 kg u pakiranju od 100 kWh



Istraživanja provedena od strane australskog Instituta za bioinžinjering i nanotehnologiju Sveučilišta u Queenslandu dala su obećavajuće rezultate glede performansi nove vrste aluminijsko-ionskih baterija tvrtke Graphene Manufacturing Group (GMG). Ne samo da se njihovi prototipi baterije navodno mogu puniti 10 puta brže od litij-ionskih jedinica, već imaju i duži radni vijek te nema potrebe za rashlađivanjem.


GMG-ova baterija ima gustoću snage, odnosno opteretivost oko 7000 W/kg što je ogroman skok u odnosu na aluminijsko-ionsku bateriju (250-700 W/kg), koja se zbog toga ne može puniti ni približno brzo. Istovremeno, gustoća energije baterije australske tvrtke iznosi oko 150-160 Wh/kg što znači da ona nosi samo oko 60 posto energije najboljih komercijalnih litij-ionskih ćelija, no to ne mora nužno značiti kako se nikada neće koristiti u industriji električnih automobila budući da manjak potencijalnog dometa (kilometraže) kompenzira brzinom punjenja te životnim ciklusom iznad 2.000 punjenja i pražnjenja bez pogoršanja performansi.


Testiranja su također pokazala izuzetnu sigurnost, s malim potencijalom požara, a kraju njihova vijeka trajanja mogu se reciklirati u većem razmjeru od uobičajenih litijevih baterija. Na koncu, ne treba im litij što je velika prednost s obzirom da 90 posto svjetske proizvodnje i nabave litija prolazi kroz Kinu pa su svjetski opskrbni lanci vrlo ranjivi u trgovinskim sporovima.




Još jedan as u rukavu GMG baterije su izvanredne toplinske performanse. Čak i kad se pune i prazne po ogromnim brzinama, čini se da se ne pregrijavaju što uklanja potrebu za sustavima za njihovo grijanje i hlađenje. Takvi sustavi u današnjim baterijama teže oko 80 kg u pakiranju od 100 kWh, a to naravno mijenja jednadžbu samog dometa. Ako za primjer uzmemo spomenutu bateriju od 100 kWh, GMG-ova baterija iste težine nosila bi samo 60 kWh, ali ukoliko dodatnih 80 kilograma rashladnog uređaja nije potrebno, automobil na GMG pogon može pokretati dodatnih 80 kg ćelija što daje ukupno 72,8 kWh. Ako se uzme u obzir daleko brža stopa punjenja, kraći domet postaje manje značajan faktor, posebno što su ove baterije bitno trajnije.


Iako sama tehnologija definitivno djeluje obećavajuće u priči o baterijama nema jamstava, a može se samo nagađati hoće li GMG ovu bateriju uspjeti proizvesti po konkurentnoj cijeni, imajući na umu da je nužna komponenta grafen s cijenom od oko 100 američkih dolara po gramu vrlo skup. Barem u bližoj budućnosti problem je i sama infrastruktura za punjenje. Naime, dok se mobilni telefoni mogu brzo napuniti bez preopterećenja električne mreže, električni automobili trenutno to jednostavno ne mogu, posebice ne ukoliko bi proces punjenja bio deset puta „agresivniji“.


Ako uzmemo najnovije super-punjače Tesle koji već rade brzinom do 250 kW, odnosno oko 15 minuta ima treba za prijenos energije od 60 kWh, a GMG-ove baterije se teoretski pune 10 puta brže pa im je potrebno instantno napajanje od 2,5 megavata. To znači da 240 automobila spojenih na brzo punjenje vuče snagu jedne tipične termoelektrane snage 600 megavata.


Treba istaknuti kako GMG zapravo nije sama razvila tehnologiju spomenutih baterija već su one izvorno produkt Sveučilišta Queensland, a sami rezultati ispitivanja objavljeni su u žurnalu Advanced Functional Materials. S obzirom na gore navedena ograničenja, GMG kaže da će do kraja ove godine prvo izraditi prototipe malih plosnatih aluminijsko-ionskih baterija bez naznaka kad bi se mogle naći na tržištu.