Çfarë do të përmbajnë bateritë e së ardhmes? Katër shkencëtarë diskutojnë opsionet – podcast

Pjesa më e madhe e baterive të ripërfillshme të botës tani bëhen duke përdorur litium-ion. Shumë varen nga një kombinim i metalave të rrallë të tokës së fortë si kobalti ose nikeli për elektrodat e tyre. Por rreth botës, ekipe kërkuesish po kërkojnë materiale alternative – dhe më të qëndrueshme – për të ndërtuar bateritë e së ardhmes.

Në këtë episod të The Conversation Weekly podcast, flasim me katër shkencëtarë  që po testojnë një shumëllojshmëri materialesh të mundshme për bateri rreth premtimeve që ato mund të ofrojnë.

Kur bateritë litium-ion dolën në vitet 1990, ato ishin një arritje e madhe, thotë Laurence Hardwick, profesor i elektrokimisë në Universitetin e Liverpulit në Mbretërinë e Bashkuar. Ai shpjegon se bateritë litium-ion “ u bënë komerciale në të njëjtën kohë kur industria e elektronikës së lëvizshme filloi vërtet të lulëzojë”. Por përdorimi i tyre pasues në automjete elektrike tani paraqet “një sfidë të shkallës”, duke pasur parasysh përdorimin e mineraleve të rralla të tokës së fortë brenda përbërësve të tyre.

Hardwick është drejtor i Institutit Stephenson për Energjinë e Rinovueshme, i emëruar pas inxhinierit të shekullit të 19-të George Stephenson – ndërtues i lidhjes së parë hekurudhore ndërqytetëse në botë midis Liverpulit dhe Mançesterit, e cila kalonte pranë kampusit të Universitetit të Liverpulit.

Puna e Hardwick fokusohet në atë se cilat materiale të tjera mund të përdoren ose në bashkëpunim me litiumin, ose vetë, për të diversifikuar prodhimin e baterive larg metalave të rrallë të tokës së fortë. Një pjesë e kësaj përfshin kërkime mbi bateritë në gjendje të ngurtë, të cilat përdorin pllakëra qeramike në vend të tretësirave për të drejtuar jonët që sigurojnë ngarkesën. “ Bateritë në gjendje të ngurtë ofrojnë shumë përfitime potenciale në fitimin e energjisë dhe sigurinë,” thotë ai.

Sodium-ion po ashtu po paraqitet si një alternativë potenciale ndaj baterive litium-ion. Robert Armstrong, koleg kryesor kërkimor në kiminë në Universitetin e St Andrews në Skoci, është pjesë e një koalicioni kërkuesish të bazuar në Mbretërinë e Bashkuar që punojnë mbi pyetje rreth baterive sodium-ion, duke përfshirë cilat lloje elektrodash dhe elektrolitësh funksionojnë më së miri.

Si potassium-ion, i cili gjithashtu është një kandidat potencial për bateri, sodium-ion është më i rëndë se litium-ion, por Armstrong thotë se sodium është relativisht i përhapur në mënyrë të barabartë: “Pra, nuk keni çështje të furnizimit që mund të ndikojnë në litium-ion, dhe nuk do të shihni të njëjtën paqëndrueshmëri të çmimeve.”

Disa prodhues nga Kinë në Kinë, të tilla si BYD dhe CATL, po avancojnë me bateritë me jon sodium për makina, pavarësisht faktit se ato janë më të rënda se bateritë me jon litium. Ka gjithashtu interes në teknologjinë bazë në sodium në vende të Gjirit Arab që përdorin impiante desalinimi. “Ata kanë gjithë këtë sodium që qarkullon. Pse të mos e shfrytëzojnë?” thotë Armstrong.

Bateritë që biodegradojnë

Të tjerë kërkues po shikojnë se si të bëjnë bateri nga materiale bimore që janë biodegradueshme. Bill Yen, një kandidat për doktoratë në inxhinieri elektrike në Universitetin Stanford, është pjesë e një ekipi që po zhvillon Terracell, një lloj baterie që gjeneron energji duke përdorur mikrobet në tokë.

Inspirimi i tyre ishte se si të fuqizojnë sensorët mjedisorë në mjedise të lagështa pa lënë shumë mbetje elektronike pas përfundimit të jetës së baterisë. Terracell fitoi kategorinë e energjisë në ngjarjen Prototypes for Humanity 2024 në vitin 2024 në Dubaj, një shfaqje për zgjidhje të qëndrueshme për problemet e botës.

Po as në Dubai ishte Ulugbek Asimov, një profesor i inxhinierisë mekanike dhe ndërtimore në Universitetin Northumbria në Mbretërinë e Bashkuar, i cili po zhvillon Qelizat BioPower, një lloj baterie të ripërdorshme të bërë nga produkte mbeturinash si kafeja që nuk përmban metale të rralla të tokës. “  Dhe në fund të jetës së saj, e hedhim në ujë të valë dhe ajo do të shndërrohet në pleh jonik të lëngshëm,” tha Asimov.

Dëgjoni The Conversation Weekly për të dëgjuar bisedat me këta katër shkencëtarë rreth punës së tyre dhe baterive të së ardhmes.

Applicationet janë tani të hapura për kërkuesit e hershëm për të dorëzuar projektet e tyre për çmimet Prototypes for Humanity 2025 dhe për të shfaqur në Dubai.

Kjo episodë e The Conversation Weekly është shkruar dhe prodhuar nga Gemma Ware me ndihmën e Mend Mariwany dhe Katie Flood. Montimi dhe dizajni i zërit nga Eloise Stevens dhe muzika kryesore nga Neeta Sarl.

Dëgjoni The Conversation Weekly në çdo nga aplikacionet e listuara më sipër, shkarkojeni direkt nëpërmjet RSS feed tonë ose mësoni si të dëgjoni tjetër këtu. Një transkript i këtij episodi është i disponueshëm në Apple Podcasts ose Spotify.