Motoryzacja wraca do Edisona?

W czasach T. A. Edisona samochód elektryczny miał porównywalne osiągi do spalinowego. Po ponad stu latach dominacji benzyny, ta sytuacja może się powtórzyć. Co dalej?

Dzięki nanotechnologii ogniwo opracowane na początku XX wieku wróci do łask.

Słynny przedsiębiorca i wynalazca amerykański Tomas Alva Edison napędzał na prąd elektryczne samochody. Równocześnie jednak zachęcał do pracy również Henry'ego Forda. Udoskonalony silnik spalinowy na całe stulecie wyparł elektryczność z motoryzacji.

Dlaczego dominujące w okolicach 1900 roku samochody elektryczne tak łatwo uległy i popadły w zapomnienie? Między innymi ze względu na ciężkie akumulatory. Edison opracował baterię niklowo-żelazową, która była tania i bardzo żywotna, ale miała poważne ograniczenia.

- Naładowanie takiego akumulatora pochłania całe godziny, a uwalnianie ładunku również trwa dość długo - wyjaśnia prof. Hongjie Dai z Uniwersytetu Stanforda, który po stu latach reanimuje projekt sławnego poprzednika. - Miejmy nadzieję, że w baterię żelazowo-niklową tchniemy nowe życie.

Zasadowy akumulator Edisona zniknął z motoryzacji w latach 20. XX wieku, razem z samochodami elektrycznymi. Utrzymał się w wielu gałęziach przemysłu do lat 70. W ostatnich dekadach był praktycznie zapomniany.

Autorzy pracy opublikowanej w "Nature Communications" oceniają, że powszechne obecnie w samochodach elektycznych baterie niklowo-jonowe całkowicie nie ustąpią poprawionemu projektowi Edisona. Nowa-stara bateria będzie może je jednak wspierać, uwalniając więcej mocy potrzebnej do dużego przyśpieszenia, albo do zahamowania z odzyskaniem energii.

Będzie to możliwe dzięki temu, że stary projekt składający się z elektrod żelaznej i niklowej zanurzonych w zasadowym roztworze uzupełniono dodatkiem węgla. Baterie wzmacnia się w ten sposób od wielu lat, ale nanotechnologia pozwala zrobić to naprawdę porządnie. Zamiast losowo rozsiewać na elektrodach drobinki węgla, naukowcy wyhodowali kryształy żelaza na powłoce z grafenu, czyli płatkach węgla o grubości jednego atomu. Kryształy niklu udało się natomiast uzyskać wewnątrz węglowych nanorurek (czyli rurek o jednoatomowej grubości ściankach).

Taka bateria może ładować się bardzo szybko i równie szybko oddawać potrzebną energię.

- Połączenie drobinek żelaza i niklu z węglem umożliwia ładunkom bardzo szybkie przemieszczanie się - wyjaśnia prof. Dai. - W efekcie mamy ultraszybką wersję baterii żelazowo-niklowej, którą można naładować w ciągu paru sekund!

Po stu latach dominacji samochody spalinowe tak łatwo nie oddadzą pola (a raczej dróg), ale hybrydy i samochody elektryczne mają z nową baterią szanse na większy udział w rynku.