Cercetătorii de la Universitatea din Surrey, Marea Britanie, au dezvoltat o baterie cu litiu–CO₂ care promite să transforme radical stocarea energiei. Noua tehnologie nu doar că permite o densitate energetică superioară față de bateriile litiu-ion convenționale, dar are și capacitatea de a capta dioxid de carbon în timpul funcționării, conform InterestingEngineering.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Potrivit echipei de cercetare, bateria reușește să stocheze de 2,5 ori mai multă energie, funcționează stabil pentru mai mult de 100 de cicluri de încărcare-descărcare și nu necesită metale rare sau costisitoare.
Inovația se bazează pe utilizarea unui catalizator numit fosfomolibdat de cesiu (CPM), un material accesibil și ușor de produs la temperatura camerei.
Acesta a permis depășirea limitărilor anterioare ale bateriilor litiu–CO₂, cunoscute pentru instabilitate, degradare rapidă și dependență de materiale scumpe precum platina sau ruteniul.
„Există o nevoie tot mai mare de soluții de stocare a energiei care să susțină tranziția către surse regenerabile și, în același timp, să contribuie la combaterea schimbărilor climatice. Munca noastră privind bateriile cu litiu–CO₂ ar putea fi un element esențial în realizarea acestei viziuni,” a declarat dr. Siddharth Gadkari, lector în ingineria proceselor chimice la Universitatea din Surrey.
Un alt avantaj semnificativ al acestei baterii este capacitatea de a absorbi dioxid de carbon în timpul ciclurilor de încărcare.
Potrivit dr. Daniel Commandeur, cercetător în cadrul Surrey Future Fellowship, „un kilogram de catalizator ar putea absorbi aproximativ 18,5 kilograme de CO₂ – echivalentul emisiilor generate de o călătorie de 160 de kilometri cu automobilul. Această baterie ar putea compensa, la propriu, emisiile unei zile de navetă.”
Pentru a înțelege mecanismele care stau la baza funcționării eficiente a CPM, cercetătorii au combinat teste de laborator cu simulări digitale.
Analizele chimice realizate după mai multe cicluri de utilizare au confirmat că dioxidul de carbon este transformat în mod repetat în carbonat de litiu, iar această reacție este reversibilă – o condiție esențială pentru fiabilitatea bateriei. Simulările bazate pe teoria funcțională a densității (DFT) au arătat că structura poroasă și stabilă a catalizatorului oferă condiții optime pentru reacțiile electrochimice.
Echipa intenționează să îmbunătățească tehnologia în continuare, în special prin înlocuirea cesiului cu materiale mai accesibile, menținând în același timp rolul activ al fosfomolibdatului. Scopul este obținerea unei soluții și mai ieftine și scalabile pentru utilizare comercială.
Cercetătorii plănuiesc, de asemenea, studii aprofundate asupra modului în care bateria reacționează la diferite presiuni ale CO₂. Dacă tehnologia se dovedește eficientă la presiuni foarte scăzute, ar putea funcționa inclusiv în condiții extreme, cum sunt cele de pe Marte.
„Dacă bateriile funcționează la 0,006 bar, presiunea atmosferică de pe Marte, ele ar putea alimenta orice – de la un rover de explorare la o colonie. Pe Pământ, la 0,0004 bar, ar putea capta CO₂ din aerul ambiental și stoca energie oriunde,” a precizat dr. Commandeur.
Această baterie reprezintă un pas promițător spre o soluție durabilă care combină stocarea energiei cu reducerea emisiilor de carbon, oferind o alternativă viabilă pentru aplicații terestre și spațiale.
