Kaliforniassa on kehitetty uudenlainen orgaaninen akku

Etelä-Kalifornian yliopiston asiantuntijat ovat kehittäneet orgaanisen akun. Tutkijoiden mukaan heidän kehittämänsä akku on kestävämpi ja valmistettu edullisista orgaanisista materiaaleista. Toisin kuin tavallinen akku, orgaaninen akku ei sisällä myrkyllisiä yhdisteitä tai metallia ja sopii voimalaitoksille. Uusi kehitys tekee verkon energiasta vakaampaa ja mahdollistaa energian keräämisen suurissa määrissä ja sen myöhemmän käytön.

Etelä-Kalifornian yliopiston professori Sri Narayan totesi, että orgaaninen akku pystyy ylläpitämään tehokkuutta jopa viidentuhannen lataussyklin ajan, ja alustavien arvioiden mukaan sen käyttöikä on noin viisitoista vuotta.

Nykyään käytössä olevien litiumioniakkujen hyötysuhde heikkenee merkittävästi noin tuhannen latauskerran jälkeen, ja tällaisten akkujen valmistuskustannukset ovat kymmenkertaiset. Kuten tutkimusryhmä toteaa, orgaaniset akut tulevat yksinkertaisuutensa, alhaisuutensa, luotettavuutensa ja ympäristöystävällisyytensä ansiosta tekemään läpimurron energian varastoinnin alalla. Lisäksi orgaaniset akut voivat aloittaa uuden vaiheen vaihtoehtoisten energialähteiden käytössä väestön energiantarpeiden parhaaksi tyydyttämiseksi.

Aurinkopaneelit tuottavat energiaa vain auringon paistaessa, aivan kuten kaikki tuuliturbiinit tuottavat energiaa vain tuulen puhaltaessa. Siksi puhtaan energian tuottaminen ei ole energiayhtiöille kannattavaa, koska on mahdotonta luottaa aurinkoon tai tuuleen kuluttajien kysynnän tyydyttämiseksi.

Paristot, jotka voivat kerätä ja varastoida energiaa ja sitten vapauttaa sen, auttavat ratkaisemaan vaihtoehtoisiin lähteisiin liittyvän epäluotettavuusongelman.

Tällä hetkellä energian varastointi erityisen laajamittaisesti on suurin ongelma. Asiantuntijoiden mukaan uusiutuvat energialähteet tarvitsevat tulevaisuudessa edullisia ja ympäristöystävällisiä ratkaisuja.

Uuden orgaanisen akun toimintamekanismi perustuu hapetus- ja pelkistysreaktioihin. Liuokset kulkeutuvat kalvolla ja elektrodeilla erotetun säiliön läpi, mikä prosessissa johtaa energian vapautumiseen.

Tällä ratkaisulla on etu, koska lähteen teho ei riipu kapasiteetista. Teoriassa sähköaktiivisia materiaaleja sisältävät säiliöt voivat olla minkä tahansa kokoisia ja lisätä energian varastoinnin kokonaistilavuutta. Lisäksi on mahdollista säätää keskuskennoa ja säädellä tunnissa tuotettua energiamäärää.

Tutkimusryhmä keskittyi sähköaktiivisiin materiaaleihin aiemmissa malleissa käytettyjen metallien ja myrkyllisten aineiden sijaan. Tutkijoiden tehtävänä oli löytää orgaaninen yhdiste, joka voisi liueta veteen. Tuloksena oli järjestelmä, jolla on vähäinen ympäristövaikutus eikä se vaadi suuria investointeja.

Lukuisien kokeiden aikana asiantuntijaryhmä havaitsi, että hapettuneet orgaaniset yhdisteet – kinonit, joita esiintyy joidenkin eläinten, bakteerien ja sienten kudoksissa ja jotka ovat välttämättömiä fotosynteesille ja hapenvaihdolle, ovat ihanteellisia orgaanisen akun toiminnalle.

[ 1 ]