Про це повідомляє “Kreschatic” з посиланням на SciTechDaily
Інженери Массачусетського технологічного інституту представили натрієво-повітряну паливну комірку, яка здатна вивести на новий рівень екологічний транспорт. Завдяки енергоємності, що втричі перевищує потужність літій-іонних батарей, цей винахід може стати проривом для авіації, морських суден і залізничного транспорту. Унікальна технологія не просто не викидає вуглекислий газ — вона ще й захоплює його з атмосфери, перетворюючи в нешкідливу соду.
Комірка працює на основі рідкого натрію та повітря, розділених твердою керамічною мембраною. Завдяки новому дизайну вдалося створити джерело живлення, яке не потребує перезарядки, як батарея — достатньо замінити картридж з натрієм. Це рішення має потенціал суттєво змінити ринок транспорту, зокрема для галузей, де кожен зайвий кілограм критичний — таких як авіація.
Енергоємність, що змінює правила гри
У ході лабораторних випробувань натрієва комірка продемонструвала понад 1 500 ват-годин на кілограм, що втричі більше за показники сучасних літій-іонних акумуляторів. Такий результат відкриває шлях до створення регіональних електролітаків, які сьогодні технічно неможливі через обмеження акумуляторних систем. Підвищення щільності енергії до 1 000 ват-годин є критичним рубежем для електричних польотів середньої дальності.
Нову технологію також можна застосовувати у важкому транспорті, який потребує високої потужності за низької маси. Це стосується не лише літаків, але й поїздів, вантажівок і морських суден. Натуральний натрій, на відміну від літію, є дешевим, доступним і масово видобувається з солі, що робить виробництво енергоносіїв економічно вигідним.
Вловлювання вуглецю без витрат
На відміну від звичних паливних систем, натрієва комірка не лише не продукує парникові гази, а й взаємодіє з CO₂ з повітря. Продукт реакції — натрієва сода — утворюється природним шляхом, без додаткових витрат на уловлювання чи зберігання вуглецю. У випадку авіації це означає, що під час польоту не утворюється викидів, які погіршують кліматичну ситуацію.
Система має додаткову перевагу — побічний продукт може навіть знижувати кислотність океанів. Якщо сода потрапляє в морську воду, вона частково нейтралізує її кислотне середовище. Таким чином, технологія поєднує енергоефективність з користю для екосистеми, що робить її привабливою не лише для бізнесу, а й для екологічних програм.
Безпечніша альтернатива батареям
Один із головних ризиків високощільних акумуляторів — пожежонебезпека. У випадку з натрієм можливість самозаймання зберігається, однак паливна комірка має інший принцип: на одному боці лише повітря, а натрій знаходиться ізольовано. Це знижує шанси на раптову реакцію між компонентами і зменшує ризики у разі механічних пошкоджень.
Дослідники зазначають, що такий підхід дає змогу створювати більш енергоємні системи без типових обмежень батарей. Паливні комірки не замикаються всередині корпусу, а дозволяють постійну циркуляцію матеріалів, що дає більше гнучкості для управління безпекою і продуктивністю.
Перспективи комерціалізації
Наразі команда MIT створила два лабораторні прототипи з вертикальною та горизонтальною архітектурою, що вже демонструють стабільну роботу. Стартап Propel Aero, заснований дослідниками, працює над створенням повноцінного паливного модуля розміром з цеглину, який живитиме великі дрони для аграрного сектору або логістики.
Заправка системи буде реалізована у формі змінних картриджів, які просто замінюватимуться на повні, без складної переробки. Плавлення натрію відбувається при температурі нижчій за кипіння води, тому технічне обслуговування не вимагатиме складних умов. З урахуванням попереднього досвіду масового виробництва натрію, масштабування не стане перешкодою для впровадження.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, як блокчейн допомагає вирішити кризу ідентичності в епоху штучного інтелекту.
