Un grup de ingineri şi chimişti din SUA anunţă dezvoltarea unei baterii cu apă şi polimeri, fără litiu, cu capacitate de până la 10 ori mai mare

Bateriile actuale cele mai performante au nevoie de metale în construcţia lor, în special litiul, care trebuie extras din pământ, de obicei în componenţa altor roci, precum spodumenul, care necesită prelucrare intensă pentru a ajunge la hidroxidul de litiu folosit la materie primă pentru producţia bateriilor pentru maşinile electrice. Litiul însă e o resursă finită pe planetă, iar lupta pentru el se dă tot mai intens, unii producători, precum Mercedes, asigurându-şi mine întregi şi parteneriate exclusive pentru a avea cantităţile necesare pentru următorii ani. În acelaşi timp, săptămâna trecută CEO-u Stellantis, Carlos Tavarez, spunea că planeta nu are pur şi simplu suficiente resurse de litiu, nici măcar dacă ar fi să le extragem pe termen lung, ca să se asigure tranziţia completă la maşini electrice. Ei bine, acum un grup de ingineri şi chimişti de la universitatea A&M din Texas, SUA, anunţă dezvoltarea unui baterii pe bază de apă şi polimeri, fără litiu şi fără alte metale.

Teren pregătit pentru extragerea spodumenului în Canada, din care se extrage ulterior litiul

Oamenii de ştiinţă au publicat un prim material despre munca lor în revista de specialitate Nature Materials, unde descriu detaliile şi principiul de funcţionare a bateriei dezvoltate de ei, menţionând că primele rezultate sunt fenomenale, dar urmează o perioadă de teste şi perfecţionări pentru o eventuală scalare la mărimea unor baterii mari, de genul celor ce ar fi aplicabile pentru maşinile electrice. Însă caracteristicile ce pot fi deduse sau prezumate din aceste informaţii preliminare sunt de-a dreptul extraordinare, atât de mult, încât ar putea revoluţiona complet lumea maşinilor electrice şi a altor vehicule electrice din viitor.

Noua baterie are un catod pe de o parte şi un anod pe de altă parte, cu un electrolit în mijloc, care separă cei doi electrozi, la fel ca şi principiul actual de funcţionare a bateriilor litiu ion. Doar că la bateriile actuale, în electrozi de găsesc de obicei metale, precum litiul şi cobaltul, plus alte componente, iar electrodul iar tot soiul de variaţii din ce e făcut, fiind în esenţă o membrană dintr-un soi de grafit sau polimer sub formă de gel. Noua baterie concepută în Texas foloseşte polimeri pentru anod şi catod, iar în rol de electrolit vine apa salină. Cercetătorii nu menţionează deocamdată compoziţia polimerilor, dar aceştia nu conţin deloc metale, putând fi creaţi pe cale artificială prin procese industriale obişnuite pentru producţia polimerilor.

Unul din cercetătorii autori ai noi tehnologii, Dr. Jodie Lutkenhaus, spune că apa salină în rol de polimer a demonstrat capacităţi excelente în funcţia sa de electrolit, iar în combinaţie cu polimerii bateriei, se estimează că o asemenea tehnologie va permite o densitate energetică de până la 10 ori mai mare decât bateriile litiu-ion actuale!

Asta ar însemna că, dacă într-o zi maşinile electrice ar ajunge să aibă asemenea baterii, ele ar putea cântări, spre exemplu, 100 kg, în loc de 700-900 kg, cât cântăresc acum, sau ar putea cântări 200-300 kg, dar să dispună de autonomie de câteva ori mai mare, autonomie ce ar creşte şi datorită greutăţii mai mici a bateriilor. De asemenea, Dr. Jodie Lutkenhaus spune că aceste baterii ar fi lipsite de riscuri de incendii, tocmai pentru că apa are rol de electrolit. Şi, fireşe, unul din cele mai mari beneficii e că nu va mai fi nevoie de extragerea litiului din sol, polimerii putând fi produşi industrial, iar energia pentru producţia lor poate fi verde, regenerabilă, fără emisii imense de CO2 la extracţie, fără cantităţi imense de apă folosite la procesare, etc.

Totuşi, cercetătorii spun că mai există provocări în a asigura stabilitatea procesului de încărcare rapidă şi descărcare la fel de rapidă, el fiind acum la etapa modulării de ecuaţii şi scenarii, care ar permite ca ulterior aceste baterii să fie testate în viaţa reală la solicitări din cele mai intense. Ar mai putea dura, deci, câţiva ani buni până am ajunge să vedem această tehnologie confirmată şi eventual pusă în producţie, dar, dacă lucrurile din teoria de acum se vor adeveri în practică, o asemenea tehnologie are cu siguranţă şansa de a schimba masiv tot ceea ce înseamnă maşini electrice şi propulsie electrică cu energie stocată în baterii.