O echipă de inginerii sud-coreeni a descoperit că răşina naturală de la unii copaci poate fi electrolitul perfect pentru baterii şi super condensatori

În lumea auto, bateriile au un rol enorm pentru maşinile electrice, dar la fel de importante în ultimul timp sunt şi super condensatorii, care pot stoca cantităţi relativ mici de energie, pe care le pot elibera cu mare putere, aproape instantaneu. Multe maşini hibride sau electrice folosesc super condensatori pentru a acoperi vârful de putere, tocmai de asta unele maşini electrice au puterea maximă livrată doar timp de 2 secunde sau 10 secunde, cât le ia super condensatorilor să se descarce, ca să asigure boost-ul suplimentar. Unele baterii sunt undeva la limita dintre parametrii de baterii şi super condensatori, cum e în cazul bateriilor Varta de pe noile Porsche 911 hibrid. Dar şi super condensatorii au probleme similare cu degradarea electroliţilor în timp, iar o echipă de ingineri din India a descoperit că răşina naturală de la unii copaci poate servi drept electrolit perfect pentru super condensatori şi baterii.

Foto: Bateria folosită de noul Porsche 911 GTS Hybrid, cu parametri apropiaţi de un super condensator

Marea deosebire a unui condensator sau super condensator faţă de o baterie e că energia e stocată electrostatic, nu electrochimic, ca la baterii. Electrolitul la super condensator e lichid de obicei, iar funcţia sa e doar de transport al ionilor, fără reacţii chimice. Asta face ca efectele obişnuite de formare a dendritelor să fie mai mici, iar numărul de cicluri în durata de viaţă a acestor super condensatori să fie mult mai mare decât la o baterie litiu ion.

Poză simbol

Doar că, dacă la o baterie de maşină electrică, un ciclu de încărcare şi descărcare are loc o dată la 300-400 km, atunci la un super condensator pe aceeaşi distanţă pot avea loc zeci de cicluri. Astfel, în cicluri durata de viaţă poate fi de zeci de ori mai mare decât la o baterie, dar în timp efectiv — doar de câteva ori mai mare.

Noua descoperire a fost făcută de o echipă extinsă de ingineri sud-coreeni, o parte din ei bazaţi la Universitatea din Glasgow, Marea Britanie, iar altă parte bazaţi la alte 3 universităţi din Coreea de Sud şi una din India.

Aceştia au elaborat un electrolit ce foloseşte răşina naturală produsă de un copac foarte răspândit în India, numit Cochlospermum Gossypium. Răşina naturală de la mulţi ani copaci este deja folosită în multe industrii, inclusiv farmaceutică, cosmetică sau industrie alimentară. Dar această specie de copac produce o răşină care nu e utilizată nicăieri, şi ea e produsă din abundenţă, iar autorităţile indiene au bătăi de cap de a o curăţa, fără a avea un scop util pentru ea.

Foto: Răşină naturală, produsă de copaci

Echipa de ingineri a combinat răşina acestui copac cu acidul alginic şi a creat electrolitul despre care vorbim azi, abreviat drept KS. Şi acest electrolit nou are o rezistenţă excelentă la degradarea în timp, testele arătând că după 30.000 cicluri, super condensatorul şi-a păstrat 93% din capacitatea iniţială. La acelaşi număr de cicluri, un super condensator de parametri similari, dar cu electrolit obişnuit, şi-a păstrat 58% din capacitate. Deci diferenţa e uriaşă.

Foto: Modul de preparare a electrolitului KS

În cazul super condensatorilor care au doar un ciclu de descărcare pe zi, această durată de viaţă ar asigura 80 de ani funcţionare fără pierderi considerabile de capacitate. În alte aplicaţii mai intense, durata de viaţă ar echivala cu un număr mai mic de ani, însă oricum foarte mare, semnificativ mai mult decât soluţiile obişnuite actuale.

Şi partea frumoasă e că acest material organic e disponibil din belşug în India şi era tratat drept deşeu vegetal nedorit. Este, deci, şi ieftin, iar un asemenea super condensator nu ar fi mai scump decât cele din prezent.

Însă, pentru ca acesta să devină realitate, cineva interesat ar trebui să cumpere tehnologia de la această echipă de ingineri sau să coopereze cu ei pentru a o transpune în producţia de serie. Aceştia au toate experimentele făcute şi dovezile practice, dar de aici încolo ar trebui să urmeze calea transpunerii în realitate a acestor rezultate obţinute în laborator. Pentru lumea auto noua tehnologie ar putea însemna super condensatori la fel de buni ca şi cei mai performanţi de azi, dar mai ieftini şi cu o durată de viaţă mai mare, ceea ce ar putea face utilizarea lor mult mai răspândite pe maşinile electrice şi hibride.