Innowacyjny akumulator z Polski

Zespół naukowców z Wydziału Chemii UW i warszawskiego Instytutu Chemii Przemysłowej, pod kierownictwem prof. Andrzeja Czerwińskiego opracował nowy typ akumulatora ołowiowo-kwasowego, którego pojemność będzie prawie o niemal połowę wyższa niż akumulatorów tradycyjnych. Wynalazek zdobył już złote medale na wystawach w Genewie, Brukseli i w Warszawie, o czym donosi PAP w serwisie Nauka w Polsce.

Akumulator może mieć bardzo szerokie zastosowanie: od elektronarzędzi po samochody elektryczne. "Przykładem użycia tego urządzenia mogą być elektryczne wózki inwalidzkie, które zasilane naszym akumulatorem będą miały zasięg o prawie 50 proc. większy" – zapewnia prof. Czerwiński.

W akumulatorze wykorzystany został odpowiednio zmodyfikowany węgiel RVC (Reticulated Vitreous Carbon) - nowoczesny materiał przypominającym pumeks, cechujący się dużą porowatością, przewodnictwem elektrycznym oraz dużą odpornością chemiczną. Można użyć zamiast dużo cięższych kratek ołowianych, na których zachodziły reakcje chemiczne, generujące prąd.

W klasycznym akumulatorze ołowiowo-kwasowym zachodzi reakcja ołowiu (na anodzie), a także dwutlenku ołowiu (na katodzie) z kwasem siarkowym. W reakcjach tych powstaje energia elektryczna, którą można użyć np. do napędu silnika elektrycznego lub do rozruchu silnika spalinowego. Z kolei dostarczenie do układu prądu, a więc ładowanie akumulatora sprawia, że zaczyna zachodzić reakcja przeciwna i układ wraca do stanu początkowego. Materiały biorące udział w reakcji muszą być jednak w akumulatorze umieszczone na podłożu o specjalnych właściwościach. Dotychczas stosowano do tego kratki ołowiowe (nie biorące udziału w reakcji), które były jednak bardzo ciężkie - stanowiły sporą część wagi akumulatora.

W nowoopracowanym akumulatorze kratki ołowiowe zostały zastąpione 10-krotnie lżejszym materiałem węglowym. Dzięki temu rozwiązaniu waga akumulatora znacznie spadnie - pojazd elektryczny z nowym akumulatorem ważącym tyle samo, co akumulator starszego typu przejedzie 150 km zamiast 100. "Oznacza to, że pojazd taki na jednym ładowaniu dojechałby z Warszawy prawie do Starachowic, a nie tylko do Radomia." mówi prof. Czerwiński.

RVC od lat 80. jest produkowany w Stanach Zjednoczonych, jednak przed zastosowaniem w akumulatorze, materiał musiał być odpowiednio zmieniony. Modyfikacja udała się przy współpracy Uniwersytetu Warszawskiego oraz Instytutu Chemii Przemysłowej. "W ostatnich trzech latach udało się nam pokonać wszystkie trudności i akumulator wykonany przez nasz zespół przeszedł pozytywnie wszystkie testy, które wykazały, że może być on konkurencyjny wobec obecnie istniejących na rynku" - zapewnia naukowiec.

Akumulatory ołowiowo-kwasowe są cały czas najpowszechniej stosowane. Jeśli chodzi o zasięg, lepsze są akumulatory litowe, ale są one bardziej skomplikowane w konstrukcji oraz kilkunastokrotnie droższe w przeliczeniu na koszt 1 kWh energii. Jak zapewniają naukowcy, ich urządzenie jest bardziej przyjazne dla środowiska niż zwykły akumulatory, bo przy jego produkcji zużywa się mniej ołowiu. Niższe są również koszty produkcji.

Na swój wynalazek prof. Czerwiński wraz z UW uzyskał już trzy patenty, na kolejne jeszcze czeka, ale jak przyznaje, wynalazek jest chroniony patentem tylko w Polsce. Badacz ujawnia, że jedna z zagranicznych firm próbowała przywłaszczyć sobie jego pomysł, ale bez powodzenia - prawdopodobnie jego naśladowcy nie znali wszystkich informacji niezbędnych do budowy akumulatora.

Przygotowaniem prototypu i rozwojem badań nad udoskonaleniem wynalazku zainteresowana jest już polska firma produkująca akumulatory.

(bj)