Το Μέλλον της Μπαταρίας
Καθώς ο κόσμος απομακρύνεται από τη χρήση ορυκτών καυσίμων, η ανάγκη για μπαταρίες τόσο για τη παροχή όσο και για την αποθήκευση ενέργειας αυξάνεται.
Αν και τα οφέλη της πράσινης μετάβασης είναι ξεκάθαρα, δεν μπορούμε να αγνοήσουμε το γεγονός ότι προκύπτουν πολλές αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής μιας μπαταρίας.
Ακολουθούν ορισμένες από τις νέες τεχνολογίες που αναπτύσσονται για τον μετριασμό των ανεπιθύμητων συνεπειών που έχουν οι μπαταρίες.
Μπαταρίες Ιόντων Νατρίου
Οι μπαταρίες ιόντων νατρίου λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το νάτριο όμως είναι ευρύτερα διαθέσιμο σε σχέση με το λίθιο και η εξόρυξη του απαιτεί λιγότερο νερό.
Επί του παρόντος, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου δεν μπορούν να αποθηκεύσουν όση ενέργεια μπορούν να αποθηκεύσουν οι μπαταριές ιόντων λιθίου. Με άλλα λόγια, απαιτείται περεταίρω έρευνα προκειμένου να αποτελέσουν μια βιώσιμη λύση.
Μπαταρίες Λιθίου-Θείου
Στις μπαταρίες λιθίου-θείου, το θείο χρησιμοποιείται σε μεγαλύτερες ποσότητες από το λίθιο. Θεωρείται ότι αυτές οι μπαταρίες έχουν τη δυνατότητα να γίνουν πιο ισχυρές από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι επιστήμονες ψάχνουν λύσεις ώστε να βελτιώσουν τον σχεδιασμό τους, κάνοντας τις πιο ασφαλείς, πιο βιώσιμες, και πιο γρήγορες στη φόρτιση.
Μπαταρίες Αλουμινίου
Το αλουμίνιο είναι το πιο άφθονο μέταλλο στον φλοιό της γης. Η χρήση του ως κύριο υλικό σε μπαταρίες προσφέρει βιωσιμότητα για χαμηλά κόστη. Παρ' όλα αυτά, η ασφάλεια των μπαταριών αλουμινίου πρέπει να βελτιωθεί προτού βγουν στην αγορά.
Μπαταρίες Ιόντων Ψευδαργύρου
Όπως και το αλουμίνιο, ο ψευδάργυρος είναι πιο άφθονος σε σχέση με το λίθιο. Δυνητικά είναι και ασφαλέστερος για χρήση σε μπαταρίες. Ωστόσο, οι μπαταρίες ιόντων ψευδαργύρου δεν είναι τόσο αποδοτικές όσο οι μπαταρίες ιόντων λιθίου. Επομένως, απαιτείται περαιτέρω έρευνα ώστε να αυξηθεί η ενέργεια που μπορούν να αποθηκεύσουν.
Ανθρακόνημα
Οι επιστήμονες επιχειρούν να χρησιμοποιήσουν μια διαδικασία υδροθερμικής ενανθράκωσης και θερμικών επεξεργασιών για να παράγουν ανθρακόνημα από βιομάζα (π.χ. λιγνίνη). Αυτή η μέθοδος όχι μόνο θα παράγει ένα πιο βιώσιμο υλικό για τα ηλεκτρόδια των μπαταριών, αλλά θα παρέχει και μια χρήση για οργανικά απόβλητα.
Το ανθρακόνημα μπορεί να συντεθεί και από πλαστικά απόβλητα, παρατείνοντας έτσι τον κύκλο ζωής τους και δικαιολογώντας την ενεργοβόρα διαδικασία δημιουργίας τους.
Βίο-μπαταρίες
Οι μπαταρίες ζάχαρης θα μπορούν να παράγουν ηλεκτρισμό από τη γλυκόζη που κινείται μέσω των αιμοφόρων αγγείων του σώματος, καθιστώντας τις πολύ χρήσιμες για ιατρικές συσκευές (π.χ. βηματοδότες).
Οι μικροβιακές κυψέλες καυσίμου θα μπορούν να εκμεταλλευτούν μικροοργανισμούς, χρησιμοποιώντας τους για την κατάλυση χημικών αντιδράσεων, παράγοντας έτσι ενέργεια που μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό.
Μπαταρίες από Θαλασσινό Νερό
Το 2022, το Ινστιτούτο Helmholtz στη Γερμανία έκανε μία δημοσίευση, στην οποία περιγράφει μια μπαταρία που μπορεί να αποθηκεύσει ιόντα νατρίου που έχουν εξαχθεί από θαλασσινό νερό. Αυτό αποτελεί μια εξαιρετικά βιώσιμη λύση, δεδομένου ότι το νάτριο μπορεί μετά να επιστραφεί στη θάλασσα.
Μπαταρίες Χαρτιού
Μια άλλη τεχνολογία που αναπτύσσεται αυτή τη στιγμή είναι οι μπαταρίες που έχουν εκτυπωθεί από μελάνι νανοσωλήνων άνθρακα σε χαρτί. Αν και οι αυτές μπαταρίες δεν είναι τόσο ισχυρές όσο οι συμβατικές μπαταρίες, προσφέρουν ευελιξία και βιωσιμότητα έναντι στη χρήση πλαστικών και μετάλλων.
Νανοτεχνολογία
Η νανοεπιστήμη είναι απαραίτητη για το μέλλον των μπαταριών. Πέρα από τη χρήση τις στις προαναφερθείσες τεχνολογίες, συμβάλλει στη μείωση του όγκου και την αύξηση της αποτελεσματικότητας των υλικών που απαιτούνται για την παραγωγή μπαταριών. Η νανοτεχνολογία μπορεί επίσης να βοηθήσει στην κατασκευή υλικών που ανακυκλώνονται εύκολα, ενισχύοντας τη βιωσιμότητα τους.