Istraživači sa Harvarda su razvili jeftinu organsku bateriju velikog kapaciteta koja koristi materijale na bazi ugljenika kao elektrolite umesto metala. Istraživači kažu da tehnologija ima potencijal da transformiše skladištenje obnovljive energije rešavanjem problema sa isprekidanom generacijom sa kojim se suočavaju obnovljivi izvori energije, kao što su eolska i solarna energija. Baterija nudi veliki kapacitet energetskog skladištenja koji nije dostupan sa drugim baterijama i to za samo delić cene postojećih baterija.
Baterije se čuvaju u tečnostima koje se drže u spoljnim rezervoarima, što znači da je kapacitet ograničen samo veličinom rezervoara. Kao rezultat toga, veće količine energije se mogu čuvati nego u tradicionalnim baterijama. Međutim, postojeća tehnologija baterija koristi skupe metale, kao što je vanadijum ili platina, kao elektrolite, što rezultira u visokim troškovima po kilovat-času skladištenja.
„Ceo svet skladištenja električne energije koristi metalne jone u različitim nabojima, ali postoji ograničeni broj koji možete da stavite u rastvor i koristite za skladištenje energije, a nijedan od njih ne može ekonomično da skladišti ogromne količine obnovljive energije“, kaže profesor Roj Gordon, koji predaje hemiju na Harvardu.
Rešenje sa Harvarda koristi elektrohemiju hinona, organski molekuli koji su slični molekulima koji čuvaju energiju u biljkama i životinjama i kojih ima u izobilju u sirovoj nafti i zelenim biljkama. Korišćenjem ovih prirodno bogatih i jeftinih organskih molekula, istraživači su razvili bateriju sa protokom bez metala koja već ima učinak kao vanadijumska baterija, uz korišćenje znatno manje skupih hemikalija i bez plemenitih metala.
„Sa organskim molekulima, mi uvodimo ogromni novi set mogućnosti“, kaže profesor Gordon. „Neke od njih će biti očajne, a neke će biti stvarno dobre. Sa ovim hinonima mi imamo prvu mogućnost koja izgleda stvarno dobro.“
Korišćenjem visoko-propusnog molekulskog skrininga, preko 10.000 hinonskih molekula je ispitano i izabran je molekul sličan onom koji se može naći u biljci rabarbare. Hinoni su rastvoreni u vodi kako bi se sprečilo da ih uhvati požar.
Veliki rezervoari za skladištenje će biti potrebni da se skladišti energija proizvedena od strane komercijalnih solarnih i eolskih elektrana. Predloženo je da oni mogu biti postavljeni na licu mesta ili integrisani u mrežu. Na nivou domaćinstva, manje baterije mogu biti korišćene, što čini ovu tehnologiju korisnim rešenjem za 20 odsto svetske populacije koja je van mreže.
„Zamislite uređaj veličine kućnog kotla za grejanje koji se nalazi u vašem podrumu“, kaže koautor studije Majkl Maršak (Michael Marshak). „On bi uskladištio jedan dan sunca iz solarnih panela na krovu vaše kuće, potencijalno obezbeđujući dovoljno energije da napajate vašu kuću od kasnog popodneva, celu noć i sve do sledećeg jutra bez bilo kakvog sagorevanja fosilnih goriva.“
Tehnologija se sada suočava sa komplikovanim procesom testiranja radi procene stope degradacije tokom hiljada ciklusa, a za sada početni testovi ne pokazuju znakove degradacije. Komercijalni saradnik, kompanija Sustainable Innovations, se nada da će imati prenosni probni model spreman za oko tri godine, a ubrzo zatim i proizvod spreman za tržište.
