• Grafen może odgrywać główną rolę w napędzaniu zrównoważonej, elektrycznej przyszłości
  • Baterie grafenowe są równie ważne dla ewolucji technologii jak plastik
  • Eksperci spekulują, że Tesla może potajemnie eksperymentować z akumulatorami grafenowymi

Redakcja Futurism.com widzi świetlaną przyszłość baterii grafenowych w transporcie: mają zniwelować obecne wady aut elektrycznych (np. długi czas ładowania).

Dzięki supermocnym akumulatorom z grafenem – arkuszem węgla o grubości jednego atomu – wszystko, od elektronarzędzi po samochody elektryczne, będzie się szybciej ładować, będzie mieć więcej mocy, będzie mniej kosztować, a może nawet pomoże cywilizacji w końcu odejść od niszczących planetę paliw kopalnych. Badacze twierdzą, że owe cud-baterie wejdą na rynek od przyszłego roku.

„Grafen jest niesamowitym materiałem” – powiedział Chip Breitenkamp, naukowiec zajmujący się polimerami i wiceprezes ds. rozwoju biznesu w firmie NanoGraf zajmującej się bateriami grafenowymi. Technika ta może sprawić, że baterie będą się szybciej ładować i skuteczniej odprowadzać ciepło. Ma to duże znaczenie. Oznacza to, że elektronarzędzia nie przegrzewają się tak szybko, tak więc urządzenia domowe służą lepiej i dłużej. „Grafen może odgrywać główną rolę w napędzaniu zrównoważonej, elektrycznej przyszłości” – dodał Breitenkamp.

Reklama

Czym wyróżniają się baterie grafenowe

Szybkie ładowanie to nie jedyna zaleta materiału. W laboratorium NanoGraf udowodniono, że firmowe baterie grafenowe wykazują 50-proc. wzrost czasu pracy w porównaniu z konwencjonalnymi bateriami litowo-jonowymi, 25-proc. spadek emisji dwutlenku węgla i połowę masy potrzebnej do zapewnienia takiej samej wydajności.

Na przestrzeni dziesięcioleci producenci akumulatorów zaczęli stosować lit zamiast krzemu, ponieważ ma on dużą pojemność elektryczną. Ale lit ma dwa kluczowe problemy: słabo przewodzi elektryczność i z czasem ma tendencję do fizycznych deformacji. Mieszanie lub powlekanie litu grafenem – lub powiązanych z nim nanomateriałów, takich jak tlenki grafenu i zredukowane tlenki grafenu – rozwiązuje obie kwestie. Grafen jest wysoce przewodzący, pozwala na przepływ energii elektrycznej i jest sztywny, dzięki czemu lit zachowuje swój kształt, co pozwala na dłuższą żywotność baterii. Kolejna korzyść: wytrzymałość grafenu zapewnia bateriom o wiele więcej cykli życia niż w przypadku konwencjonalnych baterii.

Grafen niczym plastik

Samuel Gong, dyrektor generalny Real Graphene, powiedział Futurism, że wierzy, że technologia jego firmy może naładować samochód w mniej niż godzinę. „Wierzę, że [baterie grafenowe] są równie ważne dla ewolucji technologii w porównaniu z czymś takim jak plastik. W przyszłości może być stosowany do prawie wszystkiego” – skomentował Gong. Obietnice są ogromne. NanoGraf mówi, że współpracuje już z firmą produkującą elektronarzędzia i przedsiębiorstwem produkującym akumulatory do pojazdów elektrycznych, aby wprowadzić swoją technologię na rynek. Z kolei Real Graphene już pilotuje autobusy napędzane grafenowymi akumulatorami w Szanghaju w Chinach.

Jak pisze redakcja Futurism, grafen jest od lat na etapie „prawie gotowy do zrewolucjonizowania świata”. Jednak wraz z tendencją spadkową kosztów produkcji, akumulatory mają być dostępne w sprzedaży w małych urządzeniach, takich jak elektronarzędzia, już w przyszłym roku. Następnie firmy grafenowe planują bardziej ambitne działania.

„Akumulatory, które trafiają do pojazdów elektrycznych, wymagają niezwykle długich cykli testowych” – wyjaśnia Breitenkamp z NanoGraf. „Muszą być testowane co najmniej przez trzy, cztery lata” – dodał. Akumulatory grafenowe cieszą się zainteresowaniem nie tylko wśród startupów. Kilku ekspertów spekuluje, że Tesla może potajemnie eksperymentować z tą samą technologią.

Grafen bronią w walce z paliwami kopalnymi

Nawet jeśli to prawda, to nadal pozostaje wiele problematycznych kwestii, na przykład to, że gdyby dużemu producentowi samochodów udało się opracować gotowe do wprowadzenia na rynek akumulatory grafenowe, ogromny pobór energii elektrycznej powodowałby ryzyko całkowitego przeciążenia infrastruktury elektrycznej.

Zainteresowanie grafenem nie słabnie. Materiał został wykorzystany m.in. do produkcji kurtek, był reklamowany jako „źródło nieskończonej elektryczności”, a nawet jako sposób na natychmiastowe odsalanie wody. Niektórzy naukowcy są wciąż sceptyczni: może to być jedynie przemijająca moda na konkretny materiał, tak jak to było w przypadku nanorurek węglowych.

Jak podkreśla redakcja, szum wokół grafenu przesłania jego przyszłość. Trudno jest oddzielić prawdziwą użyteczność nanomateriału od pokładanych w nim nadziei. Jednak nie możemy zaprzestać w wysiłkach ratowania planety, a jeśli chcemy powstrzymać najbardziej niszczące skutki zmian klimatu, to grafen może okazać się bronią w walce z paliwami kopalnymi.