Egy új energiatárolási módszer teljesen átalakíthatja az alternatív energetikát

A UCLA szakemberei és egyiptomi tudósok véletlenül találtak rá az energia tárolás egy új módjára. Ez a hiányzó láncszem a napenergiához, ...

A UCLA szakemberei és egyiptomi tudósok véletlenül találtak rá az energia tárolás egy új módjára. Ez a hiányzó láncszem a napenergiához, a víz- és elektromos hajtású autók pedig gyors, apró és biológiailag lebomló akkumulátorokkal láthatók el. A Penicillin, Teflon, mikrohullámú sütő és pillanatragasztó mind egy "véletlen" folytán kerültek feltalálásra.

Most a grafén szuper-kondenzátor korunk egyik talán legfontosabb "véletlen" felfedezése, mely megváltoztathatja az energiatárolást minden területen. A UCLA csapat kutatói Richard Kaner kémikus vezetésével egy kereskedelmi forgalomban kapható DVD írót használtak fel arra, hogy szénalapú lemezeket állítsanak elő, más néven grafént.

A "baleset" akkor történt, amikor a Kairói Egyetem végzőse Maher El-Kady összekötött egy kis darab grafént egy LED-el, ami úgy viselkedett, mint egy szuper-kondenzátor, mely jelentős mennyiségű villamos energiát képes tárolni. A lézer-írott grafén ideális mint szuper-kondenzátor, mert hatalmas felülettel rendelkezik, 1520 négyzetméter grammonként.

Íme a magyarázat:

A történet egy mókás sárkányeregetéssel kezdődött Amerikában, egy kulcs és egy villám segítségével. Az egész egy villamos árammal teli palackban végződött. Benjamin Franklin elektromos palackja ma mint leideni palack ismert. Ez egy egyszerű elektromos áramköri elem, más néven kondenzátor. Mint elektromos tároló eszközök, nagyon egyszerűek. Bárki készíthet otthon ilyet egy üvegedényből és alumínium fóliából.

A kondenzátoroknak több előnye is van a Lítium, a Nikkel-fém hibrid és más kémiai akkumulátorokhoz képest. Az akkumulátorok kémiai energiából elektromos energiát állítanak elő, ezzel szemben a kondenzátorok elektromos töltést tárolnak azáltal, hogy egy vékony akadály van a palack egyik oldalán, ami tárolja a többlet elektronokat.

Tehát a kondenzátoroknak nem kell maró savkeverékeket, lúgokat és mérgező fémeket tartalmazniuk, mit ahogy jelenlegi elemekben és akkumulátorokban megtalálhatók. A kondenzátorok számtalanszor feltölthetők, ráadásul nagyon gyorsan. Néhány tantál és elektrolitikus kondenzátor most is feltöltődik és kisül pár milliószor a számítógépedben, miközben ezt olvasod.

Ha a kondenzátorok annyira csodálatosak, miért ne használhatnánk akkumulátorok helyett autókban, laptopokban és mobiltelefonokban? A probléma az, hogy a kondenzátorok nem képesek túl sok energiát tárolni. Egy Lítium-Ion akkumulátor mérető leideni palack több mint 500 ezerszer több energiát képes tárolni. A grafén kondenzátor amit a UCLA tudósai készítettek egy leideni palack kapacitásának akár 4 milliárdszorosát is képes tárolni.

Mivel a működési feszültsége lényegesen alacsonyabb, ezért lehet, hogy a leideni palack energiasűrűségének csak a 40 ezerszeresét képes produkálni, de ez az energiasűrűség már közel van egy kémiai akkumulátoréhoz. Ez mindent megváltoztat.

intellihub