Elektromobil, který získává energii z hliníku, vody a vzduchu

13. červen 2014

Dvě firmy, Alcoa a Phinergy, se spojily, aby na okruhu v kanadském Montrealu demonstrovaly funkční prototyp elektromobilu, který svoji energii čerpá z primární baterie typu hliník-vzduch. Vysoká hustota energie v této baterii umožňuje u elektromobilu s běžným akumulátorem prodloužit tímto způsobem dojezd o zhruba 1600 kilometrů.

Zde je třeba poznamenat, že tento typ baterie nelze v elektromobilu znovu nabíjet jednoduchou dodávkou proudu. Během jejího vybíjení se totiž průběžně a nevratně konzumuje materiál hliníkové anody. Díky reakci této soustavy se vzduchem se hliník postupně přemisťuje do vodního elektrolytu přítomného v baterii, kde zůstává ve formě hydratovaného oxidu hlinitého. V praxi jde většinou vizuálně o vrstvu gelu, rozmístěnou kolem anody. Pokud se hliníková anoda zcela spotřebuje, je možno novou dávku energie do baterie přidat pouze výměnou staré anody za novou, tedy za “čerstvou” hliníkovou anodu.

Podobně fungují i další primární baterie typu kov-vzduch, kde kovem může být například zinek, hořčík či křemík. Kovový materiál anody je tak vlastně efektivně pohonnou látkou, jakýmsi palivem v speciálním elektrochemickém článku. Nicméně ve specializovaném továrním provozu je možné spotřebovaný hliník či jiný kov opět z elektrolytu recyklovat a vyrobit z něj novou anodu, takže tento cenný materiál nakonec nepřijde nazmar.

Dodávku elektrické energie do elektromotoru auta obstarává bezprostředně běžný lithium-iontový akumulátor. Bez vnější dodávky z primární hliníkové baterie by ale jeho kapacita dlouho nevydržela. Baterie typu hliník-vzduch zde tedy tvoří jakýsi extendér dojezdu, jistou energetickou rezervu. Co se týče hustoty energie, v jednotce objemu hliníkové anody je obsaženo několikrát větší množství elektrické energie než v jednotce objemu lithiového akumulátoru. Uvnitř baterie je hliníková anoda rozdělena na 50 destiček, z nichž každá vydrží na 32 kilometrů jízdy, tedy všechny destičky celkem umožní dojezd 1600 kilometrů. Pro hladký provoz, kromě občasné výměny hliníkové anody, je třeba ještě zhruba jednou za měsíc doplnit do baterie vodu.

Pokud ovšem majitel elektromobilu nepodniká dlouhé cesty a lithiový akumulátor často dobíjí ze sítě, konzumace extendérové hliníkové anody není příliš výrazná a tvoří spíše jen rezervní zálohu. Hliníková baterie pak v tomto jízdním režimu vydrží třeba i rok bez výměny anody.

Zdroje: Phys.Org, Alcoa, Phinergy

autor: Pavel Vachtl
Spustit audio