Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Nowa technologia wykorzystująca masę czynną osadzoną na porowatym węglu szklistym stworzona przez Polaków
Nowa technologia wykorzystująca masę czynną osadzoną na porowatym węglu szklistym stworzona
Akumulatory kwasowo-ołowiowe są obecnie jednym z najpopularniejszych rodzajów akumulatorów elektrycznych. Przychody z ich sprzedaży stanowią więcej niż 30% światowego rynku baterii, co jest wynikiem plasującym się w kolejności zaraz za bateriami litowo-jonowymi. A gdyby tak zastąpić ciężką kratkę ołowiową w tradycyjnym akumulatorze ośmiokrotnie lżejszą matrycą węglową?

 

Na ten pomysł wpadli pracownicy Uniwersytetu Warszawskiego (42%), Instytutu Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego w Warszawie (33%) i Instytutu Metali Nieżelaznych w Gliwicach (5%). Do współpracy przy projekcie zaproszono także zespół pracowników z firmy Jenox Akumulatory Sp. z o.o., stanowiący pozostałe 20% składu. Projekt realizowany jest w ramach programu INNOTECH, a organ finansujący to Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Jak zapewniają osoby odpowiedzialne za stworzenie wspomnianej technologii, nowy akumulator kwasowo-węglowy charakteryzuje się obniżoną masą przy zachowaniu identycznej pojemności elektrycznej bądź też możliwe jest wytworzenie akumulatora, którego pojemność właściwa jest zwiększona o 50% przy zachowaniu dotychczasowej masy. Jest to niewątpliwe główna zaleta nowej technologii, a wszystko dzięki odpowiednim modyfikacjom materiału węglowego stosowanego w akumulatorze, polegającym na pokryciu płyty dodatniej i ujemnej cienką warstwą ołowiu lub jego stopem. Warstwa ta jest rzędu kilkudziesięciu mikrometrów (60-100 µm dla płyty dodatniej i 10-20 µm dla płyty ujemnej). Ponadto nowy akumulator jest także przyjazny środowisku. Dzięki stosowaniu matrycy węglowej zamiast ołowiowej kratki, zużycie ołowiu jest nieporównywalnie mniejsze (ok. 50 g/Ah). Dla przykładu przy wytworzeniu akumulatora o pojemności 60 Ah zużycie tego pierwiastka zostanie zmniejszone o ok. 3 kg w porównaniu z tradycyjnym akumulatorem, a zatem oszczędności będą oscylować w granicach kilkunastu ton rocznie, przy produkcji wynoszącej 5,5 mln sztuk - zapowiadają eksperci. Co więcej pojemność właściwa jest porównywalna do osiąganej w bateriach niklowo-kadmowych, które są bardziej toksyczne ze względu na wykorzystywany kadm oraz nieporównywalnie droższe, co również wskazuje na przewagę ekonomiczną nowej technologii. Warto nadmienić, że od 2017 roku Unia Europejska chce zabronić stosowania akumulatorów niklowo-kadmowych jako źródeł zasilania narzędzi bezprzewodowych.

Obecnie ponad 80% obszarów zastosowań akumulatorów kwasowo-ołowiowych stanowi przemysł motoryzacyjny oraz transport. Jednakże nowa technologia może być również wykorzystywana w niekonwencjonalnych źródłach energii – wspomina zarządca projektu. Mowa tutaj o siłowniach wiatrowych i słonecznych, zasilaniu wózków inwalidzkich, elektrycznych rowerach, sprzęcie turystycznym, a także pojazdach elektrycznych, którym z każdym rokiem poświęca się coraz więcej uwagi. Ponadto niezwykle duży potencjał dla nowego wysokoenergetycznego akumulatora kwasowo-ołowiowego z masą czynną osadzoną na porowatym węglu szklistym drzemie w odnawialnych źródłach energii (OZE). Co prawda branża ta dopiero jest w fazie rozwoju, jednak jego tempo okazuje się być dosyć dynamiczne, bowiem szacuje się, że już w 2024 roku wartość tego rynku będzie oscylować w granicach 4 mld USD.

Produkcja akumulatorów kwasowo-ołowiowych na świecie przekracza 360 mln sztuk rocznie. Stanowi to wartość globalnego rynku rzędu 40 mld dolarów. Za większość światowej produkcji wspomnianych akumulatorów odpowiada 7 firm, wśród których dominuje Johnson Controls. Pozostałe to m.in. Exide, YUASA, Enersys, East Penn, C&D, ATLASBX oraz mniejsze fabryki zlokalizowane głównie na terenie Chin.

Nowa technologia należy również do segmentu tzw. zaawansowanych akumulatorów kwasowo-ołowiowych (ALAB – Advanced Lead-Acid Batteries). Aktualnie sektor ten odpowiada za ok. 15% rynku akumulatorów ołowiowo-kwasowych, a analizy przeprowadzone przez Navigant Consulting wskazują na stopniowe wypieranie tradycyjnych rozwiązań właśnie przez akumulatory zaawansowane. 

Źródła

1) Informacje zdobyte podczas konferencji ,,Nowe technologie w przemyśle chemicznym’’

2) http://www.ichp.pl/Nowy-typ-wysokoenergetycznego-akumulatora-olowiowo-kwasowego-

KOMENTARZE
Newsletter