Το αλουμίνιο, το μέταλλο που βρίσκεται σε μεγαλύτερη αφθονία στον φλοιό της Γης, μπαίνει στη συζήτηση για τα πακέτα μπαταριών. Και τώρα, οι ειδικοί που εργάζονται στη βελτίωση των πηγών ενέργειας των ηλεκτρικών οχημάτων ελπίζουν ότι σύντομα θα μπορέσουν να το χρησιμοποιήσουν εγκαταλείποντας το λίθιο και τα άλλα ακριβά μέταλλα.
Σε μια από τις τελευταίες δοκιμές που κάνουν επιστήμονες στα πανεπιστήμια του Ulm και του Freiburg, το κοινό, λιγότερο ακριβό και ανακυκλώσιμο υλικό δείχνει πολλά υποσχόμενο ως μέρος των στοιχείων που χρειάζονται για να λειτουργήσουν οι κύκλοι φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας.
Η SciTechDaily ανέφερε ότι η ανακάλυψη περιλαμβάνει την ανάπτυξη ενός θετικού ηλεκτροδίου που λειτουργεί καλά με το αλουμίνιο. Οι μπαταρίες έχουν δύο ηλεκτρόδια: τον θετικό και τον αρνητικό τους πόλο. Τα σωματίδια (των οποίων ο τύπος εξαρτάται από τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην μπαταρία) περνούν μπρος-πίσω μεταξύ των ηλεκτροδίων μέσω ενός υλικού που ονομάζεται ηλεκτρολύτης καθώς οι κυψέλες της μπαταρίας ενεργοποιούνται πάνω-κάτω.
Το θετικό ηλεκτρόδιο που κατασκεύασαν αυτοί οι ειδικοί δημιουργείται από ένα υλικό υψηλής τεχνολογίας που ονομάζεται οργανικό οξειδοαναγωγικό πολυμερές. Οι ερευνητές αναφέρουν ότι το πολυμερές υπερτερεί του γραφίτη στις δοκιμές μπαταριών αλουμινίου. Ο γραφίτης είναι ένα κοινό υλικό των ηλεκτροδίων στις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Η μπαταρία που χρησιμοποιεί ηλεκτρόδιο πολυμερούς διατήρησε τη χωρητικότητά της στο 88% μετά από 5.000 κύκλους φόρτισης, σύμφωνα με έκθεση του Freiburg. Οι ειδικοί χαρακτήρισαν αυτό το ορόσημο «σημαντική» ένδειξη για να συνεχιστεί η έρευνα.
«Το υλικό των ηλεκτροδίων αντιπροσωπεύει μια σημαντική πρόοδο στην ανάπτυξη επαναφορτιζόμενων μπαταριών αλουμινίου και επομένως προηγμένων και προσιτών λύσεων αποθήκευσης ενέργειας», δήλωσε η καθηγήτρια του Ulm, Birgit Esser στην ερευνητική της αναφορά.
Τα περιβαλλοντικά προβλήματα της εξόρυξης λιθίου
Εάν το αλουμίνιο μπορεί να καταστεί κύριο υλικό στις μπαταρίες, είναι δυνατό να δώσει λύση σε πολλές από τις τρέχουσες περιβαλλοντικές ανησυχίες σχετικά με τη χρήση λιθίου. Το Euronews Green κατέγραψε τον αντίκτυπο της εξόρυξης σε μια περιοχή πλούσια σε λίθιο της Χιλής στη Νότιο Αμερική και δημοσίευσε αεροφωτογραφίες των εγκαταστάσεων που δείχνουν μια τεράστια έκταση από πολύχρωμες λίμνες που αντιπροσωπεύουν διαφορετικά στάδια της επεξεργασίας του μετάλλου.
«Η επεξεργασία λιθίου είναι μια εκτεταμένη διαδικασία που μπορεί να προκαλέσει υποβάθμιση του εδάφους, έλλειψη νερού, απώλεια βιοποικιλότητας, βλάβη στις λειτουργίες του οικοσυστήματος και να συμβάλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη. Περίπου 2,2 εκατομμύρια λίτρα (5,8 εκατομμύρια γαλόνια) νερού απαιτούνται για να συγκεντρωθεί ένας τόνος λιθίου», ανέφερε το Euronews Green.
«Καλούμε επιστήμονες υλικών, μηχανικούς και φορείς χρηματοδότησης να δώσουν προτεραιότητα στην έρευνα και ανάπτυξη ηλεκτροδίων με βάση τα στοιχεία που υπάρχουν σε αφθονία», δήλωσε ο καθηγητής του Georgia Tech, Gleb Yushin στο Euronews Green. «Διαφορετικά, η κυκλοφορία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων θα σταματήσει μέσα σε μια δεκαετία».
Εύκολη ανακύκλωση
Η αφθονία του αλουμινίου και η ευκολότερη ανακύκλωση του θα μπορούσαν να το καταστήσουν μια λύση με λιγότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον, αν και οι διαδικασίες εξόρυξης πάντα θα παραμένουν προαπαιτούμενες, αναφέρει η αυστραλιανή κυβέρνηση. Η Αυστραλία ένας από τους μεγαλύτερους παραγωγούς αλουμινίου στον κόσμο.
Οι ειδικοί του Ulm και το Freiburg πιστεύουν ότι το μέταλλο έχει μεγάλες δυνατότητες. «Η μελέτη των μπαταριών αλουμινίου είναι ένα συναρπαστικό πεδίο έρευνας με μεγάλες δυνατότητες για μελλοντικά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας», δήλωσε ο Gauthier Studer, ο οποίος είναι επικεφαλής της έρευνας αλουμινίου από το Ulm και το Freiburg, σε μια πανεπιστημιακή έκθεση.
www.worldenergynews.gr
