Батериите, които промениха правилата на играта – с малко вода

Не мога да не ви разкажа за тази история. Защото е от онези моменти, в които науката те кара да се усмихваш и да си кажеш: "Ето затова обичам това, което правя."

Екип от Университета в Съри работи върху батерии, направени от натрий, а не от литий. Ако сте следили новините за батерии, знаете, че литият – материалът в телефона и електромобилите ни – става все по-скъп и труднодостъпен. Неговият добив нанася и сериозни щети на околната среда.

Натрият пък го има навсякъде. В морската вода, в солните залежи, в минералите около нас. Да се намери начин да направим мощни батерии от него? Това би било наистина голяма работа за чистата енергия.

Само че едно е да искаш нещо, съвсем друго – да го постигнеш. До момента натриевите батерии просто не можеха да се мерят с литиевите. Зареждаха се бавно, съхраняваха по-малко енергия и издържаха по-кратко. Учените бавно напредваха, но резултатите не бяха впечатляващи.

И тогава се появи този екип.

Те изследвали материал, наречен натриев ванадиев оксид. И тук започва най-интересната част.

В света на батерийните изследвания съществува едно "писано правило" – водата е враг. Тя предизвиква нежелани химични реакции и влошава работата на материала. Затова стандартната процедура винаги е била да се загрее материала и да се отстрани и последната капка влага.

Но тези изследователи си казаха: "Ами ако не я премахваме?"

Обичам точно този вид научна любопитство. Вместо слепо да следват утъпкания път, те попитаха "Защо?". И ето ви изненадата: когато оставили водата, батерията проработила значително по-добре.

Версията с вода съхранявала почти два пъти повече заряд от изсушената. Зареждала се по-бързо. И продължила да работи стабилно повече от 400 цикъла на зареждане без деградация. Според собствените им думи резултатите били "напълно неочаквани".

Д-р Даниъл Командьор, ръководител на изследването, го каза много точно: "Натриевият ванадиев оксид съществува от години и хората обикновено го термично обработват, за да премахнат водата, защото се смята, че тя причинява проблеми. Ние решихме да оспорим това предположение."

Това е наука в най-добрия ѝ вид – да поставяш под въпрос общоприетите схващания и да следваш доказателствата дори в неочаквани посоки.

Ама чакайте, става още по-готино.

Екипът си задал въпроса: ами ако този материал, който не се страхува от вода, може да се справи с нещо още по-трудно от обикновени батерии? И решили да го тестват в солена вода.

И проработило. Не само че батерията продължила да функционира в морска вода, но започнала и да премахва солта. Натриевите йони от материала се свързвали с натрия от водата, а графитният електрод извличал хлорида. И като по чудо – имаш батерия, която едновременно е и система за опресняване на вода.

Осигурете минута да осмислите това. Батерия, която потенциално може да захранва дома ви и същевременно да помага за производството на чиста вода от океана.

Д-р Командьор си представя бъдеще, в което морската вода става "напълно безопасна, безплатна и неизчерпаема електролитна среда, а като допълнителен бонус – произвежда и прясна вода." Звучи като научна фантастика, признавам. Но това изследване е публикувано в рецензирано списание и резултатите са реални.

Разбира се, сме още в началните етапи. Всичко е направено в лаборатория и разликата между "работи в контролирана среда" и "това е практическа технология за мащабно производство" е огромна. Все още не знаем дали ще проработи извън лабораторните условия или колко скъпо ще бъде производството.

Но не е ли удивително, че нещо толкова просто като "може би не премахвай водата" може да отвори съвсем нови възможности? Понякога най-големите пробиви идват именно от поставянето под въпрос на нещата, които всички "знаят".

Ще следя с интерес накъде ще поведе това изследване. В свят, изправен едновременно пред предизвикателствата на съхранението на енергия и нарастващия недостиг на прясна вода, технология, която може да помогне и на двете? Това си заслужава да го наблюдаваме.

А вие какво мислите? Началото на нов вид батерии ли е това, или се увличаме? Пишете ми мнението си – искрено съм любопитен какво ще кажете!