Uusi keksintö varastoi tuulivoimaa: Jääkö litiumakku historiaan?

akut
Teksti
SK:n toimitus
Julkaistu yli kolme vuotta sitten

USA:ssa kehitetty akun prototyyppi varastoi sähköenergiaa 10-20 kertaa tehokkaammin kuin parhaat litiumakut.

Akkuprototyyppi

Sähköenergian varastointiin on tulossa jo viiden vuoden kuluessa läpimurto, mikäli Yhdysvaltain MIT-huippukorkeakoulussa (Massachusetts Institute of Technology) tehty akkuprototyyppi pääsee tuotantoasteelle.

Materiaalikemian professorin Donald Sadowayn johdolla kehitetty akku pystyy varastoimaan sähköenergiaa 10-20 kertaa enemmän kuin parhaat nykyiset litium-akut. Niihin verrattuna tekniikka on myös yksinkertaista ja edullista.

Akku on tarkoitettu ennen kaikkea tuuli- ja aurinkovoiman ja muun vaihtelevan energiantuotannon käyttöön. Jos tekniikka saadaan markkinoille viidessä vuodessa, kuten MIT:ssä arvioidaan, olisi yksi hajautetun energiantuotannon pääongelmista ratkaistu.

Aurinkokennojen päivällä kehittämä sähkö voitaisiin tällöin varastoida valaisemaan illalla ja lämmittämään yöllä. Tuulivoimaa voitaisiin hyödyntää paikallisesti ilman siirtoverkkoja, joita nykytekniikka vaatii kuormituksen tasaamiseen.

MIT:n akkuprototyypissä on kolme kuumaa, 700-asteista nestemäistä kerrosta. Ylimpänä on sula magnesium, keskikerroksessa elektrolyyttinä sula magnesiumantimonidi ja alimpana sula antimoni. Kerrokset pysyvät erillään, koska niiden tiheys poikkeaa siten, että kevein on ylinnä.

Akkua ladattaessa magnesiumantimonidi hajoaa magnesiumiksi ja antimoniksi ylä- ja alakerroksiin, jotka samalla kasvavat. Purettaessa reaktio toimii toisin päin, ja samalla vapautuvista elektroneista muodostuu sähkövirtaa. Toiminta itsessään tuottaa niin paljon lämpöä, että metallit ja elektrolyyttisuola pysyvät nestemäisinä.

Kehittäjien mukaan akut voidaan tehdä myös halvemmista ja yleisemmistä materiaaleista, mutta mitä nämä materiaalit ovat, on vielä salaisuus.

Kevyt, runsaasti energiaa sisältävä ja edullinen akku voisi antaa potkua myös sähköajoneuvojen tuotannolle. Kalliit ja painavat akut ovat niiden ainoa todellinen ongelma. Kaikki muu tekniikka hallitaan hyvin.

Teksti Kari Tyllilä