O mare problemă din tranziția energetică ar putea fi rezolvată cu un material creat de cercetătorii din Germania

Uleiul de lavandă ar putea contribui la rezolvarea unei probleme din tranziția energetică. O echipă de la Institutul Max Planck pentru Coloizi și Interfețe (Germania) a creat un material din linalool, componenta principală a uleiului de lavandă, și sulf, care ar putea face bateriile sodiu-sulf mai durabile și mai puternice. Aceste baterii ar putea stoca electricitatea provenită din surse regenerabile.

O întrebare crucială în tranziția energetică este: cum putem stoca electricitatea generată de energia eoliană și fotovoltaică atunci când nu este necesară? O opțiune este reprezentată de bateriile mari, iar bateriile pe bază de sulf, în special cele sodiu-sulf, oferă mai multe avantaje față de bateriile pe bază de litiu pentru stocarea staționară.

• Neuroștiință și comportament social: De ce unii oameni par că nu simt niciodată jenă?
• Știința somnului: de ce dormim prost și ce putem face altfel

Materialele din care sunt fabricate sunt mult mai ușor de obținut decât litiul și cobaltul, două componente esențiale ale bateriilor litiu-ion. Minarea acestor metale are adesea un impact negativ asupra mediului și provoacă tulburări sociale și politice în zonele de extracție. Cu toate acestea, bateriile sodiu-sulf pot stoca mai puțină energie în raport cu greutatea lor decât bateriile cu litiu și sunt, de asemenea, mai puțin durabile, explică Tech Xplore.

Uleiul de lavandă, prin componenta sa principală linalool, ar putea contribui acum la prelungirea duratei de viață a bateriilor sodiu-sulf.

Un studiu despre acest progres a fost publicat în revista Small.

Cum poate uleiul de lavandă să ajute bateriile?

„Este fascinant să proiectăm baterii viitoare folosind ceva ce crește în grădinile noastre”, spune Paolo Giusto, lider de grup la Institutul Max Planck. Capacitatea de stocare a unei baterii sodiu-sulf scade semnificativ după doar câteva cicluri de încărcare, în principal din cauza unui fenomen numit „migrarea sulfurului” (sulfur shuttling). Polisulfurile, formate la catod, migrează către anod, reacționând cu acesta și provocând, în final, defectarea bateriei. Evgeny Senokos, cercetător în cadrul institutului, previne acest fenomen prin închiderea polisulfurilor într-o structură de carbon.

„Creăm un nanomaterial stabil și dens din linalool și sulf, obținând astfel baterii mai durabile și cu o densitate energetică mai mare decât bateriile sodiu-sulf disponibile astăzi”, explică Senokos.

Când va fi disponibilă o astfel de tehnologie?

Linaloolul și sulful formează un material nanostructurat ai cărui nanopori sunt de aproximativ 100.000 de ori mai subțiri decât un fir de păr uman și captează polisulfurile voluminoase. Cu toate acestea, ionii de sodiu, mai mici, pot pătrunde în acești pori sau ieși din ei în timpul proceselor de încărcare și descărcare. Drept rezultat, celulele bateriei testate de echipa din Potsdam au menținut peste 80% din capacitatea lor inițială de încărcare după 1.500 de cicluri de încărcare și descărcare.

Vasele nano de carbon care înconjoară sulful nu doar că măresc durata de viață a bateriilor sodiu-sulf, ci și capacitatea lor de stocare: datorită fixării sulfului în structură, acesta este aproape complet disponibil pentru reacție. Astfel, materialul catodic inovator poate furniza peste 600 mAh/g.

„Prin adoptarea unei perspective creative asupra naturii, găsim soluții pentru multe dintre provocările tranziției energetice. Sunt încrezător că dezvoltarea noastră va atrage tot mai multă atenție în viitorul apropiat și că această tehnologie va trece de la laborator la aplicații practice”, spune Giusto.

Vă recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință au propus o nouă tehnologie de călătorie interstelară

Inginerii au transformat apa de mare în apă potabilă cu ajutorul unei noi metode ieftine

Cu un pas mai aproape de fuziunea nucleară! Proiectul SMART a generat plasmă pentru prima dată

Nu doar uleiul, ci și frunzele de măslin sunt bune pentru sănătate