Hrdza a slaná voda by mohli byť kľúčmi k výrobe lacných „batérií“

Vedci z univerzít CalTech a Northwestern prišli na to, že vďaka hrdzi a slanej vode je možné vyrobiť lacnú „batériu“.

Podľa profesorov Toma Millera a Franza Geigera zo spomínaných univerzít sa takáto batéria spolieha na tzv. elektrokinetický efekt, ktorý vzniká vďaka pohybu slanej vody po vrstve kovu. A takýmto „kovom“ môže byť podľa nového objavu aj hrdza, ktorá obvykle neznamená nič dobré.

Hrdza pritom umožňuje prúdenie elektrónov a iónov tam a späť cez fyzikálne štruktúry, vďaka čomu sa generuje elektrina. Slaná voda, ktorá obsahuje rozpustené molekuly sodíka a chlóru, akoby vyťahovala elektróny z vrstvy hrdze, pričom ich vedie vďaka svojmu pohybu ďalej.

Podstatne lacnejšie riešenie

Iným vedcom sa podarilo v laboratóriách demonštrovať elektrokinetický efekt už predtým, avšak namiesto hrdze použili grafén, ktorý sa využíva aj ako materiál anódy v rámci niektorých typov li-ion batérií pre elektromobily. Grafén je však drahý, a tak objav využitia hrdze pre zabezpečenie tohto javu by mohol priniesť lacné, komerčne využiteľné batérie, resp. zariadenia generujúce „čistú“ elektrinu.

Na tieto účely však nie je možné využiť bežnú, prirodzene vznikajúcu hrdzu, a to kvôli „nekontrolovateľnej“ hrúbke. Na zabezpečenie potrebných vlastností je potrebná metóda fyzikálneho nanášania prostredníctvom pár, ktorá sa používa aj pri výrobe solárnych panelov. Postačí pritom vrstva, ktorá je 10 000-krát tenšia ako vlas. A aj napriek nutnosti použitia špeciálnej metódy výroby by bola „batéria“ na báze hrdze podstatne lacnejšia ako tá na báze grafénu.

Rôznorodé využitie

Prechod slanej vody cez tenučkú vrstvu hrdze s plochou 1 cm2 dokáže vygenerovať elektrický prúd o sile niekoľkých mikroampérov a napätie o veľkosti desiatok milivoltov. Plocha s rozlohou 10 m2 by tak mohla podľa Millera zabezpečiť dostatok energie pre napájanie priemernej americkej domácnosti.

Zaradenia, ktoré by generovali elektrinu vďaka pohybu slanej vody cez vrstvu hrdze, by pritom mohli efektívne slúžiť tam, kde nie je ťažké zabezpečiť prúdenie slanej vody. A to od využitia v rámci napájania majákov až po napájanie medicínskych implantátov v ľudskom tele. Ich použitie v elektromobiloch je tak nateraz otázne. Poslúžiť však určite môžu na zabezpečenie obnoviteľnej energie pre nabíjanie vozidiel, čím by sa opäť znížila ich ekologická stopa.

Zdroj: Greencarreports

SÚVISIACE ČLÁNKY:
Kedy sa podľa automobiliek dostanú do elektromobilov revolučné solid-state batérie?
Škoda sa zamýšľa nad inovatívnou výrobou elektriny pre svoje e-autá
Solárnym vozovkám vo Francúzsku a Číne sa moc „nedarí“. Prečo?