Austraalias töötatakse välja prootonvoolu akusüsteem, millel on suurem energiatihedus kui liitiumakudel
Turul on juba palju vesinikkütusel töötavaid liitiumakuga sõidukeid, kuid Austraalia Kuningliku Melbourne’i Tehnoloogiainstituudi teadlased on esitanud „prootonvoolu aku“ kontseptsiooni. Kui tehnoloogiat saab populariseerida, võib see laiendada vesinikupõhiste energiasüsteemide leviala ja muuta selle potentsiaalseks asendajaks liitium-ioonakudele. Energiaakude maksumus on muidugi erinevalt tavapärastest vesinikusüsteemidest, mis toodavad, salvestavad ja hoiavad vesiniku taaskasutamiseks töötab prootonivoolu seade rohkem nagu aku traditsioonilises mõttes.

Dotsent JohnAndrews ja tema “prootonvoolu patareisüsteem” on prototüübi kontseptsiooni esialgne tõend

Traditsiooniline süsteem elektrolüüsib vett ning eraldab vesiniku ja hapniku ning salvestab need siis kütusega töötava liitiumaku mõlemasse otsa. Elektri ilmumisel saadetakse vesinik ja hapnik elektrolüsaatorisse keemiliste reaktsioonide jaoks.

Kuid prootonvoolu aku töö on erinev-kuna see ühendab metallhüdriidi salvestuselektroodi pööratavale prootoni vahetusmembraani (PEM) kütusega töötavale liitiumakule.

Selle prototüübi seadme suurus on 65x65x9 mm

Projekti juhtivteaduri ja Melbourne’i Kuningliku Tehnoloogiainstituudi (RMIT) Lennundustehnika Kooli mehaanika- ja tootmistehnika osakonna dotsendi John Andrews’i sõnul on „innovatsiooni võti peituvas kütuses töötavas liitiumis aku koos integreeritud salvestuselektroodidega. Me kõrvaldasime prootoni täielikult gaasiliseks. Kogu protsess ja laske vesinikul minna otse tahkismäluseadmesse. ”

Konversioonisüsteem salvestab elektrienergia vesinikule ja seejärel “regenereerib” elektrit

Laadimisprotsess ei hõlma vee lagundamist vesinikuks ja hapnikuks ning vesiniku talletamist. Selles kontseptuaalses süsteemis jagab aku vett protoonide (vesinikioonide) tootmiseks ja ühendab seejärel elektronid ja metalliosakesed kütusel töötava liitiumaku elektroodil.

Aku energiasalvestussüsteemi disain

Lõppkokkuvõttes salvestatakse energia tahkete metallhüdriidide kujul. Vastupidises protsessis võib see toota elektrit (ja vett) ja ühendada prootonid õhus oleva hapnikuga (vee tootmiseks).

„Pööratav kütusega töötav liitiumaku”, mis on integreeritud tahkete prootonite elektroodidega (X tähistab vesinikuga seotud tahkete metallide aatomeid)

Professor Andrew ütles: „Kuna laadimisrežiimis voolab ainult vesi – tühjendusrežiimis voolab ainult õhk -, nimetame uut süsteemi prootonvoolu akuks. Liitium-iooniga võrreldes on prootonakud palju ökonoomsemad-kuna liitium tuleb kaevandada sellistest ressurssidest nagu suhteliselt napp mineraalid, soolane vesi või savi. ”

Vooluaku energia salvestamine

Teadlased ütlesid, et põhimõtteliselt võib prootonvoolu patareide energiatõhusus olla võrreldav liitiumioonakudega, kuid energiatihedus on palju suurem. Professor Andrew ütles: “Esialgsed katsetulemused on põnevad, kuid enne nende kommertslikuks kasutamiseks on veel palju uurimis- ja arendustööd.”

Meeskond on ehitanud esialgse ideekindluse prototüübi, mille suurus on vaid 65x65x9 mm (2.5 × 2.5 × 0.3 tolli) ja avaldas selle ajakirjas “International Hydrogen Energy”.