Српски научници у потрази за супербатеријом

Да није њих, танки мобилни телефон у задњем џепу тесних фармерица никада не би постао део уличне моде, а за компјутером би у кафићима радили само конобари. Шалу на страну, литијум-јонске батерије уистину су преобразиле свет. Лагане, допуњиве и издржљиве, обезбедиле су енергетску аутономију телефонима и преносивим рачунарима, а широм отвориле врата ери електричних возила. И што је једнако важно, оне су ефикасно складиште енергије које су створили соларни панели и ветрогенератори.

Међутим, баш као и батерија, ова прича има два пола. На минус страни је еколошка проблематичност експлоатације литијума, као и чињеница да овог драгоценог елемента у Земљиној кори има много мање од непрестано растућих потреба. А ту су и проблеми везани за цену и безбедност.

Зато се последњих година интензивно трага за решењима која би одменила, а у перспективи и заменила литијум у батеријама. Том таласу придружио се и српски пројекат „Хајсупербат“ HiSuperBat). Реализује га тим истраживача с Факултета за физичку хемију БУ, Института техничких наука САНУ и Института за нуклеарне науке Винча, у оквиру програма ПРОМИС, који финансира Фонд за науку.

„Идеја је да развијемо нове и исплативе електродне материјале високог капацитета, за примену у калцијум, магнезијум или алуминијум-јонским батеријама. Биле би у облику новчића и опслуживале уређаје за које није потребна велика енергија, попут сатова, слушних апарата, калкулатора, играчака, мерача крвног притиска…“, каже др Милица Вујковић, виши научни сарадник на Факултету за физичку хемију, која руководи овим пројектом.

Како објашњава, хибридни модели, попут оних на којима раде, могу да дублирају литијум у мање захтевним улогама. Тако би се светске залихе злаза 21. века” сачувале за батерије у којима литијум нема иоле достојну у замену.

„Сваки вид уштеде је драгоцен, тим пре што је рециклажом ислужених батерија могуће извући веома малу количину литијума, а процес издвајања је екстремно скуп. Зато је и исплативије улагати у тражење алтернатива. На томе су ангажовани бројни научни центри и иновациони тимови великих компанија“, каже др Вујковић, додајући да је највећи изазов како да „играчи с клупе” досегну енергетски капацитет литијума, а да се истовремено не повећа тежина батерије.

Према њеним речима, ни то што би биле теже не би драматично нарушило лакоћу и елеганцију мобилних телефона и лаптопова. Проблем су потребе галопирајуће индустрије електричних возила, која ултимативно захтева батерије што мање масе и запремине, а што веће енергије. Само такве могу да обезбеде да четвороточкаши на струју прелазе дугачке раздаљине. А само такве су – литијум-јонске батерије.

Наша саговорница предвиђа да ће следећи револуционарни искорак на овом пољу бити – водена батерија. Тачније, батерија с електролитом на бази воде, која би била безбеднија и јефтинија.

„До пре неколико година чинило се да је тако нешто научна фантастика, али је у радовима кинеских истраживача теоријски доказано да је овакав концепт могућ. Наравно, до реализације има још много проблема. Пре свега, како направити водену батерију напона три до четири волта. У садашњој фази, он не прелази 1,5 волти. То значи да би требало спојити две, три водене батерије у мобилном телефону, како би се заменила садашња јонска од 3,7 волти. Е сад замислите електрични Тесла аутомобил који има 6.800 ћелија, како би изгледала та замена. Нема начина да све то стане под хаубу, плус би возило било претешко – дочарава наша саговорница зашто литијум-јонске батерије имају сигурану будућност, макар ону догледну.

Ипак, истраживачи алтернативних могућности не одустају, уверени да између енергетског чекића и еколошког наковња постоји модел који би био прихватљив по оба основа.

– И наш тим дели тај ентузијазам. Наравно, свесни смо да ће батеријску сутрашњицу креирати мултинационалне компаније и земље с моћним научним потенцијалом. Место Србије зависиће од тога колико ће држава, али и инострани инвеститори, бити спремни да уложе у ову област. Идеалан почетак био би формирање истраживачког центра за батерије, стожера окупљања не само домаћих већ и научника из региона. У перспективи, зашто да не, и стручњака из Америке, Европе и наравно Кине, од којих нарочито много можемо да научимо – закључује др Милица Вујковић.