In Californië is een nieuw type organische batterij ontwikkeld

Specialisten van de University of Southern California hebben een organische batterij ontwikkeld. Volgens wetenschappers is hun ontwikkeling duurzamer en gemaakt van goedkope organische materialen. De organische batterij bevat, in tegenstelling tot de gebruikelijke, geen giftige stoffen en metaal en is geschikt voor energiecentrales. De nieuwe ontwikkeling zal de energie van het netwerk stabieler maken en het mogelijk maken om energie in grote hoeveelheden op te slaan en vervolgens te gebruiken.

Sri Narayan, hoogleraar aan de University of Southern California, merkte op dat de organische batterij efficiënt kan blijven tot wel vijfduizend oplaadcycli en dat de levensduur volgens voorlopige schattingen ongeveer vijftien jaar zal zijn.

De efficiëntie van de lithium-ionbatterijen die momenteel in gebruik zijn, neemt aanzienlijk af na ongeveer duizend oplaadcycli en de productiekosten van dergelijke batterijen zijn tien keer hoger. Zoals de onderzoeksgroep opmerkt, zullen organische batterijen, dankzij hun eenvoud, lage kosten, betrouwbaarheid en milieuvriendelijkheid, een doorbraak betekenen op het gebied van energieopslag. Bovendien kunnen organische batterijen een nieuwe fase inluiden in het gebruik van alternatieve energiebronnen om optimaal te voorzien in de energiebehoeften van de bevolking.

Zonnepanelen produceren alleen energie als de zon schijnt, net zoals alle windturbines alleen energie opwekken als het waait. Het is daarom voor energiebedrijven niet rendabel om schone energie te produceren, omdat het onmogelijk is om op bronnen zoals zon of wind te vertrouwen om aan de vraag van consumenten te voldoen.

Batterijen die energie kunnen opslaan en weer vrijgeven, lossen het grootste probleem op dat alternatieve energiebronnen onbetrouwbaar zijn.

Momenteel is energieopslag op bijzonder grote schaal het grootste probleem. Volgens experts zullen hernieuwbare energiebronnen in de toekomst goedkope en milieuvriendelijke oplossingen nodig hebben.

Het werkingsmechanisme van de nieuwe organische batterij is gebaseerd op oxidatie- en reductiereacties. Oplossingen komen binnen via een container die gescheiden is door een membraan met elektroden, wat leidt tot het vrijkomen van energie.

Deze oplossing heeft als voordeel dat het vermogen van de bron niet afhankelijk is van de capaciteit. Theoretisch kunnen containers met elektroactieve materialen elke gewenste grootte hebben en het totale volume van de energieopslag vergroten. Bovendien is het mogelijk om de centrale cel aan te passen en de hoeveelheid energie die per uur wordt geproduceerd te reguleren.

Het onderzoeksteam richtte zich op elektroactieve materialen in plaats van op de metalen en giftige stoffen die in eerdere modellen werden gebruikt. De wetenschappers kregen de opdracht een organische verbinding te vinden die in water oplosbaar was. Het resultaat was een systeem met een lage milieu-impact dat geen grote investering vereist.

Tijdens talrijke experimenten ontdekte een groep specialisten dat geoxideerde organische verbindingen – chinonen, die aanwezig zijn in de weefsels van sommige dieren, bacteriën en schimmels en die nodig zijn voor fotosynthese en zuurstofuitwisseling – ideaal zijn voor de werking van een organische batterij.

[ 1 ]