Znanstvenici na pragu velikog otkrića: Ciglu pretvorili u bateriju koja može pohraniti - struju!

Obična cigla za gradnju kuće pretvorena je u bateriju koja može pohraniti električnu energiju, čime se otvara mogućnost da zgrade jednog dana postanu elektrane, piše The Guardian.

Nova tehnologija proučava poroznu prirodu vatrenih crvenih opeka ispunjavajući pore sitnim česticama nanofibre koja može pohraniti naboj. Prve cigle pohranjuju dovoljno električne energije za napajanje malih svjetala. No ako se njihov kapacitet može povećati, mogu postati jedina alternativa litij-ionskim baterijama koje se trenutačno koriste.

Strogo govoreći, može se reći da su strujne cigle prije superkondenzatori nego baterije. Superkondenzatori mogu pohraniti električnu energiju kao statički naboj u čvrstom tijelu, a ne u kemijskim reakcijama kao u baterijama. Njihova prednost je da se pune i prazne daleko brže od baterija, ali zasad mogu zadržati samo mali dio energije.

Istraživači diljem svijeta rade na povećanju gustoće energije superkondenzatora, kao i na brzini punjenja baterija. Pronalaženje boljih načina za pohranu električne energije ključni je dio borbe protiv klimatske krize, jer bi omogućio pohranjivanje obilne, ali naizmjence obnovljive energije dok to ne bude potrebno.

- Solarna ćelija na krovu vaše kuće mora negdje skladištiti struju i za to obično koristimo baterije, Ovaj put smo pružili novu opciju 'hrana za razmišljanje', ali nismo još nismo stigli do tamo, rekao je Julio D'Arcy sa Sveučilišta Washington u St. Louisu u SAD-u, koji je bio istraživačkog tima.

Gustoća energije prvih električnih cigli iznosi samo 1% litij-ionskih baterija, kako se navodi u časopisu Nature Communications.

D'Arcy vjeruje da se to može povećati deseterostruko dodavanjem materijala poput metalnih oksida za pospremanje veće količine naboja u ciglu, što bi električnu opeku učinilo komercijalnom. Nada se da će na koncu moći dosegnuti gustoću energije litij-ionskih baterija.

- Ako uspijemo, ova tehnologija je daleko jeftinija od litij-ionskih baterija. Bio bi to drukčiji svijet i više nikada ne biste čuli riječ litij-ionska baterija.

Dan Brett, profesor elektrokemijskog inženjerstva na Sveučilištu College London rekao je:

- Toplina je najvažnije područje interesa kada se razmišlja od skladištenju energije unutar zidova građevine. Ovo istraživanje pokazuje da postoji potencijal za pohranu električne energije. Ova je izvedba daleko od najboljih superkondenzatora, ali načelo je dokazano i postoji značajan prostor za poboljšanje.

Istraživači su stvorili malene prototipe električne cigle koristeći kemijske pare da reagiraju s crvenim željeznim oksidima a zatim stvore mrežu plastičnih nanofibri. Koristili su posebnu plastiku, naziva Pedot, jer je dobar provodnik električne energije. Rezultat je pretvranje crvene sigle u tamno plavu.

Naboj skladišten u prvim ciglama je premalen da bi pri dodirivanju postigao šok, a zid povezanih cigli trebao bi izolacijski premaz. Znanstvenici su to pokazali pomoći epoxy smole, koja su čak omogućile da cigle djeluju pod vodom.

Reakcije korištene za stvaranje električnih cigli mogu imati oslabljujući učinak na njihova strukturna svojstva, rekao je D'Arcy, ali u svakom slučaju cigla se u današnje vrijeme najčešće koristi kao ukrasna fasada.

Richard McMahon, profesor energetske elektronike na Sveučilištu Warwick u Velikoj Britaniji rekla je da je istraživanje bilo intrigantno.

- Pohranjivanje energije je od velikog interesa u današnje vrijeme, pogotovo u električnom obliku. Iako je ovaj rad zanimljiva demonstracija mogućnosti, ipak je daleko od praktične primjene, rekao je.

Cijena litij-ionskih baterija strmoglavila se za 90% od 2010. godine. Pohranjivanje velike količine energije ostaje veliki izazov i potiče potragu za alternativama, piše The Guardian.