גרמניה יצרה סוללות מתפוחים רקובים

תפוחים מקולקלים כמקור אנרגיה אולי נראה במבט ראשון כרעיון אבסורדי, אך קבוצת חוקרים במכון הטכנולוגי של קרלסרוהה החליטה להשתמש בחומר זה כדי ליצור סוללות נתרן-יון זולות ובעלות ביצועים גבוהים. הטכנולוגיה שהוצעה על ידי החוקרים הגרמנים היא כנראה הירוקה ביותר מבין כל הטכנולוגיה הקיימת כיום.

ניתן להשתמש בהמצאה כאמצעי אחסון אנרגיה פשוט ובמחיר סביר, ועם התפתחות הטכנולוגיה, סוללות נתרן-יון המבוססות על תפוחים רקובים יוכלו להתחרות בסוללות ליתיום-יון, הנמצאות כיום בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים ניידים ובכלי רכב חשמליים קטנים.

דילול קפדני (לפי גודל, צבע ופגמים חיצוניים אחרים) מביא לכמות גדולה למדי של פירות לא מתאימים שנותרים לאחר קציר התפוחים, אשר, כמוצר מתכלה, נשלחים כמעט מיד לסילוק. אגב, באירופה בעיית הפסולת לאחר הקציר היא די חריפה, חלק מהפירות והירקות נרקבים די מהר ואף לא יכולים לשמש כמזון לבעלי חיים, חברות פרטיות קטנות מציעות דרכים שונות לפתור את הבעיה, אך מאמציהן לרוב אינם מספיקים.

חוקרים ממכון קרלסרוהה, סטפנו פאסריני ודניאל בוכהולץ, הציעו שימוש יוצא דופן ושימושי לתפוחים מקולקלים. הפרי המיובש מורכב מ-95% פחמן, שממנו מתקבל "פחמן היפר-צפוף" - אלקטרודה בעלת עלות נמוכה ופרודוקטיביות גבוהה.

מומחים הצליחו ליצור אנודה המבוססת על "פחמן תפוח" בעלת קיבולת ספציפית של 230 מיליאמפר/גרם ושומרת על תכונותיה המקוריות גם לאחר 1000 מחזורי טעינה ופריקה של הסוללה.

מדענים ציינו כי אחוז הקיבולת שאובדת לאחר פריקה וטעינה של הסוללה (מה שנקרא יעילות קולומב של האלקטרודות) נקבע ברמה גבוהה למדי - 99.1%.

במהלך העבודה, המדענים יצרו גם קתודה לסוללת ה"תפוח" שהיא ידידותית לסביבה ובעלת פרודוקטיביות גבוהה - תחמוצת רב שכבתית אפשרה קבלת חומר שניתן להשוותו לקתודות ליתיום-יון, אך עם מספר הבדלים - שמירת מטען של 90.2% לאחר יותר מ-500 מחזורים ומקדם יעילות של יותר מ-99.9%.

סוללות ליתיום-יון יכולות לאגור כמות גדולה של אנרגיה, אך הן מכילות גם חומרים המסוכנים לחיים ולבריאות, כמו קובלט, ועלותם של התקני אחסון אנרגיה כאלה גבוהה למדי.

סוללות נתרן-יון זולות יותר ועשויות מחומרים פשוטים ובמחיר סביר, אך הביצועים שלהן אינם נחותים בשום אופן מסוללות ליתיום-יון.

לדברי פרופסור פאסריני, סוללות נתרן-יון פחות יעילות מאשר סוללות ליתיום-יון, אך הפיתוח החדש כמעט שווה ליכולות של הסוללות.

כיום, למרות עלותן הנמוכה, סוללות נתרן-יון אינן נפוצות במיוחד, אך מדענים בטוחים כי פיתוחן, בשל זמינותן ועלותן הנמוכה, יהפוך לחומר האנודה הנפוץ ביותר.

[ 1 ]