Kun vesi osoittautuikin ystäväksi – outo löytö akkututkimuksessa

Tämä tarina pitää jakaa, koska se on yksi niistä hetkistä, jolloin tieteen maailma yllättää iloisesti.

Surreyn yliopiston tutkijat ovat työstäneet akkuja, jotka perustuvat natriumiin lithiumin sijaan. Jos olet seurannut akkumaailman uutisia, tiedät jo, että litium – se aine puhelimissasi ja sähköautoissa – on kallista ja sen kaivaminen rasittaa ympäristöä. Natrium sen sijaan löytyy käytännössä kaikkialta: merivedestä, suolakerrostumista, tavallisista miniraaleista. Tehokkaiden natriumakkujen kehittäminen olisi iso juttu puhtaan energian kannalta.

Mutta ongelmana on ollut suorituskyky. Natriumioniakut eivät yksinkertaisesti pärjää lithium-akkujen rinnalla. Ne latautuvat hitaammin, varastoivat vähemmän energiaa ja kuluvat nopeammin. Tutkijat ovat edistyneet hiljalleen, mutta kehitys on ollut hidasta.

Sitten astuivat kuvaan nämä tutkijat, jotka tutkivat natriumvanadiinioksidia. Ja tässä kohtaa tarina muuttuu mielenkiintoiseksi.

Akkututkimuksen maailmassa on vuosikymmeniä pidetty selviönä, että vesi on tälle materiaalille myrkyllistä. Se aiheuttaa ei-toivottuja kemiallisia reaktioita ja pilaa ominaisuuksia. Siksi standardimenetelmä on ollut kuumentaa materiaalia ja ajaa jokainen vesimolekyyli pois.

Mutta mitä jos ei ajettaisikaan?

Tutkijat päättivät kokeilla juuri sitä. Entä jos vesi jätettäisiin paikalleen?

Tämäntyyppinen tieteellinen uteliaisuus on minusta parasta. Sen sijaan, että olisi seurattu ohjeita sokeasti, he kysyivät: miksi näin on?

Ja tulokset olivat hurjia. Kun vesi jätettiin sisään, akun suorituskyky parani merkittävästi.

Vesipitoinen versio varastoi lähes kaksinkertaisen määrän varausta kuivatettuun versioon verrattuna. Se latautui nopeammin. Ja se toimi vakaasti yli 400 lataussykliä ilman hajoamista. Tutkijoiden omien sanojen mukaan tulokset olivat "täysin odottamattomia".

Tutkimusta johtanut tohtori Daniel Commandeur tiivisti asian osuvasti: "Natriumvanadiinioksidia on tutkittu vuosia, ja ihmiset tyypillisesti lämpökäsittelevät sen poistaakseen veden, koska sen oletetaan aiheuttavan ongelmia. Me päätimme haastaa tuon oletuksen."

Tässä on tieteen parhaimmistoa. Kyseenalaistetaan olettamuksia ja seurataan näyttöä minne se johtaa.

Mutta parhaan osan tarinasta vasta tulee.

Tutkijaryhmä pohti, josko tämä vedenkestävä materiaali kestäisi jotain vielä vaativampaa kuin tavalliset akut. Niinpä he testasivat sen merivedessä.

Ja se toimi. Akku ei vain pysynyt hengissä meressä, vaan alkoi poistaa suolaa. Materiaalin natriumionit tarttuivat meriveden natriumiin, kun taas grafiittielektrodi otti kiinni kloridiin. Lopputuloksena oli akku, joka on samalla suolanpoistolaite.

Anna tuon hetken laskeutua. Akku, joka voisi potentiaalisesti ladata kotisi ja samalla tuottaa makeaa vettä merestä.

Tohtori Commandeur kuvittelee tulevaisuutta, jossa merivesi muuttuu "täysin turvalliseksi, ilmaiseksi ja rajattomaksi elektrolyytiksi, jonka lisäksi prosessi tuottaa makeaa vettä." Jos tämä kuulostaa tieteiskuvitelmalta, ymmärrän. Mutta tutkimus on julkaistu vertaisarvioidussa lehdessä ja tulokset ovat todellisia.

Toki ollaan vielä varhaisessa vaiheessa. Työ tehtiin laboratoriossa, ja matka kontrolloidusta ympäristöstä käytännölliseksi, laajamittaisesti toteutettavaksi teknologiaksi on valtava. Ei tiedetä, toimiiko tämä laboratorion ulkopuolella tai kuinka kallista valmistus olisi.

Mutta eikö ole hämmästyttävää, että jotain niin yksinkertaista kuin "ehkä vettä ei kannata poistaa" voi avata täysin uusia mahdollisuuksia? Joskus suurimmat läpimurrot tulevat kyseenalaistamalla asioita, jotka kaikki "tietävät".

Pidän silmällä, mihin tämä tutkimus menee. Maailmassa, jossa kamppaillaan sekä energianvarastoinnin että makean veden niukkuuden kanssa, teknologia, joka voisi auttaa molemmissa? Sen arvoista on seurata.

Mitä sinä ajattelet? Onko tämä uudenlaisen akun alku, vai innostummeko liian aikaisin? Jätä kommenttisi alle – olen aidosti kiinnostunut muiden näkemyksistä!