Baterie cynkowo-powietrzne są znane już od dawna, jednak ich zastosowanie do tej pory było znacznie ograniczone ze względu na niską moc wyjściową, wynikającą ze słabej wydajności elektrod powietrznych i krótkiej żywotności. 

Zespołowi naukowców z Uniwersytetu Edith Cowan w Australii Zachodniej udało się to zmienić. Dzięki przeprojektowaniu starej technologii radykalnie zwiększyli wydajność baterii do tego stopnia, że nie tylko ich nowa wersja jest sprawniejsza od baterii litowych, ale także może zostać użyta nawet w samochodach elektrycznych. Nowa technologia została opatentowana pod nazwą Zinc8.

W czasie testów nowy projekt okazał się być tak wydajny, że tłumił wewnętrzną rezystancję akumulatorów. Ponadto, napięcie akumulatorów było zbliżone do teoretycznego napięcia, co spowodowało wysoką szczytową gęstość mocy i bardzo długą stabilność

powiedział kierownik badań Muhammad Rizwan Azhar

Jak podkreśla kierownik nowo utworzonej, globalnej inicjatywy Zinc Battery Initiative Josef Daniel-Ivad nowe baterie cynkowo-powietrzne są bezpieczniejsze, trwalsze, a w niektórych przypadkach nawet o 50% tańsze niż akumulatory litowo-jonowe.

• Zobacz również Czy to koniec baterii litowo-jonowych? Pojawiła się tańsza i bezpieczniejsza alternatywa

Wydajne, ale czy zrównoważone? 

Zespół naukowców z uniwersytetu z Edith Cowan na stronie uczelni ogłosił, że dokonał przełomu w starej technologii. Dzięki wykorzystaniu kombinacji nowych materiałów takich jak węgiel, tańsze żelazo i minerały na bazie kobaltu, inżynierom udało się ostatecznie przezwyciężyć problemy z wydajnością baterii cynkowo-powietrznych. 

Naukowcy podkreślają, że opracowana przez nich bateria jest przyjaźniejsza dla środowiska niż baterie litowo-jonowe.  

Zespół z Australii argumentuje, że ich rozwiązanie jest bardziej zrównoważone, ponieważ wykorzystuje lokalnie wydobywany cynk. Warto jednak dodać, że baterie cynkowo-powietrzne nie są wolne od kobaltu. Około 15-30% światowej produkcji kobaltu pochodzi z rzemieślniczego górnictwa w Demokratycznej Republice Konga, w którym wciąż wykorzystywana jest praca niewolnicza, w tym praca dzieci.

Szacuje się, że obecnie do produkcji baterii jonowo-litowych zużywa się ponad 50% wydobytego kobaltu na całym świecie. 

Jak działa bateria cynkowo-powietrzna?

Działanie świeżo opatentowanej technologii można podzielić na trzy kroki. W pierwszym przy użyciu energii ze źródeł odnawialnych wytwarza się cząsteczki cynku w specjalnym urządzeniu skonstruowanym przez naukowców o nazwie Zinc Regenerator. W wyniku tego procesu powstaje tlen jako produkt uboczny.

Następnie cząsteczki przepływają do zbiornika magazynowego i są utrzymywane w elektrolicie wodorotlenku potasu aż do momentu, gdy będą potrzebne.

Gdy pojawia się zapotrzebowanie na energię, cząsteczki cynku są dostarczane do układu mocy, gdzie łączą się z tlenem w celu wytworzenia energii elektrycznej. Produkt uboczny w postaci tlenku cynku jest zwracany do zbiornika magazynowego w celu późniejszego odzysku. 

Źródło: PV-magazine, zinc8energy.pl