Nový palivový článok pre elektrické lietanie / Nano Magazín

Palivový článok so sodíkom prelomí limity batérií ✈️

Palivový článok ako nová technológia by mohol zmeniť budúcnosť dopravy. Batérie totiž narážajú na limity – najmä pokiaľ ide o množstvo energie, ktoré dokážu uložiť na danú hmotnosť. To je vážna prekážka pre letectvo, nákladnú dopravu aj lodnú prepravu. Vedci z MIT však prišli s prelomovým riešením: vyvinuli sodíkovo-vzduchový palivový článok, ktorý v testoch dosiahol až trojnásobnú hustotu energie v porovnaní s dnešnými najlepšími lítium-iónovými batériami ⚡. Namiesto pomalého nabíjania je tu možnosť rýchlej výmeny kazety. Článok obsahuje na jednej strane kvapalný sodíkový kov, ktorý je lacný a široko dostupný, a na druhej strane obyčajný vzduch, ktorý slúži ako zdroj kyslíka. Medzi nimi je pevná keramická membrána prepúšťajúca sodíkové ióny. Reakciou sodíka s kyslíkom vzniká elektrická energia – čisto, bezpečne a efektívne.

Tento princíp nie je úplne nový, no kombinácia s kvapalným sodíkom a pevným elektrolytom umožnila výnimočný výkon a praktickosť. V experimentoch sa podarilo dosiahnuť hodnotu vyše 1 000 Wh/kg, zatiaľ čo bežné batérie sa pohybujú len okolo 300 Wh/kg. Ako uviedol profesor Yet-Ming Chiang, ak si ľudia nemyslia, že je to šialený nápad, tak to asi nie je dosť revolučné – a v tomto prípade sa ukazuje, že práve revolučnosť by mohla odštartovať tichú revolúciu v doprave ✈️.

Bez emisií, iba sóda bikarbóna 🌍🧪

Zatiaľ čo tradičné spaľovacie technológie produkujú CO₂, tento palivový článok je úplne bezemisný. Vzniká oxid sodný, ktorý následne reaguje s vlhkosťou a CO₂ zo vzduchu a mení sa na hydrogénuhličitan sodný – známu jedlú sódu, ktorá je netoxická a dokonca môže pomáhať znižovať kyslosť oceánov. To znamená, že výsledkom nie je znečistenie, ale dokonca produkt s ekologickým prínosom. Navyše, vďaka tomu, že sa v článku nenachádzajú prchavé ani horľavé kvapaliny, je jeho prevádzka bezpečná a jednoduchá. Sodík je uzavretý v kazetách, ktoré možno rýchlo vymeniť – žiadne dobíjanie, žiadne čakanie.

Vymeniteľné kazety a jednoduchý dizajn 🧱🔁

Výskumníci vyvinuli dve verzie – vertikálnu a horizontálnu. Obe fungujú na princípe kaziet, ktoré sa po vyčerpaní jednoducho nahradia novými. Tento koncept pripomína bežné tankovanie – používateľ jednoducho vymení spotrebovanú kazetu s kvapalným sodíkom a pokračuje ďalej. Prvé testy ukázali, že takýto systém je ideálny pre drony, poľnohospodársku techniku, logistiku, nákladné autá alebo lode. Vďaka absencii CO₂ a nízkej hmotnosti má tento palivový článok veľký potenciál najmä v oblastiach, kde bežné batérie zlyhávajú. Dôležité je, že nový systém nevyžaduje ani vzácne a geopoliticky rizikové prvky ako lítium alebo kobalt. Sodík je široko dostupný, jednoduchý na spracovanie a neohrozuje prírodné zdroje ani ľudské práva, ako je to často v prípade ťažby lítiových surovín.

Prečo je sodík výhodný? 🔬

Na rozdiel od lítia je sodík lacný, dostupný a ekologický. Pochádza z bežnej kuchynskej soli (NaCl) a v USA sa v minulosti vyrábalo až 200 000 ton ročne. Sodík nevyžaduje ťažbu v geopoliticky citlivých oblastiach a jeho spracovanie je menej náročné. Vďaka tomu je celý palivový článok nielen efektívny, ale aj ekonomicky udržateľný.

Budúcnosť dopravy bez emisií 🚚🛫🛳️

Táto nová technológia by mohla úplne zmeniť pravidlá hry. Palivový článok so sodíkom má potenciál poháňať lietadlá, vlaky, drony aj lode – bez emisií, bez dlhého nabíjania a s možnosťou rýchlej výmeny kaziet. Je ľahký, výkonný, bezpečný a ekologický. Ak sa podarí dotiahnuť prototyp do sériovej výroby, už čoskoro sa môžeme stretnúť s elektrickými dopravnými prostriedkami, ktoré nebudú potrebovať nič viac než vzduch a trochu soli.

Prečítajte si aj: Batérie dýchajúce CO₂: ekologická energia

Výhody, ktoré môžu zmeniť svet ✅🌐

Táto technológia ponúka kombináciu výhod, ktoré ju stavajú do úplne inej ligy ako doterajšie batériové riešenia. Palivový článok je ľahký, výkonný, bez CO₂, jednoducho vymeniteľný, bezpečný, lacný a nezávislý od vzácnych surovín. Je to praktické, ekologické a cenovo dostupné riešenie pre elektrickú dopravu. Už čoskoro môžeme vidieť tiché, čisté a efektívne lietadlá, ktoré namiesto CO₂ vypúšťajú len jedlú sódu.

Zdroj: nanowerk.com