Οι μπαταρίες υδρογόνου χρησιμοποιούνται εδώ και καιρό σε δοκιμαστικά οχήματα επιστημόνων. Και πρόσφατα, προέκυψε η ιδέα της χρήσης τους σε καθημερινές οικιακές συσκευές. Οι ερευνητές αποφάσισαν να εξάγουν ενέργεια από μια δέσμη πρωτονίων.
Σε μια τυπική μπαταρία υδρογόνου, το νερό διασπάται σε υδρογόνο και οξυγόνο. Το υδρογόνο τοποθετείται σε μια κυψέλη καυσίμου, όπου αρχίζει να αντλεί ενέργεια μέσω μιας χημικής αντίδρασης. Μια κυψέλη που βασίζεται σε πρωτόνια, ωστόσο, λειτουργεί αρκετά διαφορετικά.
Επιστήμονες από την Αυστρία χρησιμοποίησαν μεταλλικά ηλεκτρόδια. Κατέληξαν να δημιουργήσουν μια αναστρέψιμη μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων. Ως αποτέλεσμα, έμαθαν να αποφεύγουν την αέρια φάση. Χρησιμοποιούν υδρογόνο σε στερεά μορφή.
Η αρχή λειτουργίας μιας μπαταρίας υδρογόνου
Κατά την επαναφόρτιση, τα πρωτόνια —ιόντα υδρογόνου— που προέρχονται από τη μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων συνδυάζονται με ηλεκτρόνια από ένα από τα ηλεκτρόδια. Αυτό ξεκινά την αποθήκευση ενέργειας, όπως ακριβώς σε μια συμβατική μπαταρία. Κατά την εκφόρτιση, τα πρωτόνια συνδυάζονται με οξυγόνο, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια που παράγουν το απαιτούμενο ρεύμα.
Σύμφωνα με υπολογισμούς, η ενεργειακή απόδοση μιας μπαταρίας υδρογόνου είναι παρόμοια με αυτή μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου. Ωστόσο, η ενεργειακή πυκνότητα μιας μπαταρίας υδρογόνου είναι σημαντικά υψηλότερη. Αυτό υποδηλώνει ότι μια μπαταρία που τροφοδοτείται από πρωτόνια μπορεί να κατασκευαστεί σε μικροσκοπική συσκευασία. Το κόστος αυτής της νέας τεχνολογίας, σύμφωνα με όλες τις εκτιμήσεις, θα είναι χαμηλότερο από αυτό των μπαταριών ιόντων λιθίου.
