Polak opracował akumulatory wydajniejsze o 50% niż tradycyjne

fot. Szymon Obrębowski (IChP)

Nowy typ akumulatora ołowiowo-kwasowego, którego pojemność energetyczna będzie prawie o połowę większa niż tradycyjnie, opracował wspólnie z zespołem prof. Andrzej Czerwiński z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego oraz z Instytutu Chemii Przemysłowej z Warszawy. Wynalazek zdobył złote medale na wystawach wynalazków w Genewie, Brukseli i w Warszawie. 

Andrzej Czerwiński deklaruje, że akumulator może mieć bardzo szerokie zastosowanie - od elektronarzędzi do samochodów elektrycznych włącznie. "Przykładem użycia tego urządzenia mogą być elektryczne wózki inwalidzkie, które zasilane naszym akumulatorem będą miały zasięg o prawie 50 proc. większy" - zapewnia.

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

Jak w rozmowie z PAP wyjaśnia prof. Czerwiński, w akumulatorze ołowiowo-kwasowym zachodzi reakcja ołowiu (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 akumulatorze prof. Czerwińskiego 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 ładowaniudojechałby z Warszawy prawie do Starachowic, a nie tylko do Radomia" - podaje przykład badacz.

Prof. Czerwiński wyjaśnia, że RVC od lat 80. jest produkowany w Stanach Zjednoczonych, jednak przed zastosowaniem w akumulatorze, materiał musiał być odpowiednio zmieniony. Modyfikacja udała się prof. Czerwińskiemu 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.

Wynalazca mówi, że akumulatory ołowiowo-kwasowe są cały czas najpowszechniej stosowane. Badacz przyznaje, że jeśli chodzi o zasięg, lepsze są akumulatory litowe, ale te są bardziej skomplikowane w konstrukcji oraz w przeliczeniu na koszt 1 kWh energii kilkanaście razy droższe od akumulatorów ołowiowo-kwasowych.

Jak zapewnia, jego akumulator jest bardziej przyjazny dla środowiska - przy jego produkcji zużywa się mniej ołowiu. Niższe są również koszty produkcji tego urządzenia.

Na swój wynalazek Andrzej 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, bo - jak przypuszcza naukowiec - 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.

PAP - Nauka w Polsce