Tzv. vodní květy, tedy nápadné zbarvení vody do zelena, které mají na svědomí především sinice, ale i další mikroorganismy mohou nejen pěkně znepříjemnit letní koupání, ale ohrožují i zdroje pitné vody. Vědci z Wayne State University v americkém Detroitu však nalezli způsob, jak přeměnit tuto biomasu na uhlík využitelný v elektrodách výkonných baterií.
Inspirovala je k tomu ekologická katastrofa, kdy se v srpnu 2014 výrazně přemnožil vodní květ v Erijském jezeře, nejjižnějším z Velkých jezer. Situace byla na tolik extrémní, že došlo otravě vodního systému v Toledu ve státě Ohio, což připravilo téměř půl milionu obyvatel o pitnou vodu.
Vědci v té době nabrali vzorky toxického vodního květu z jezera, které následně zahřívali při teplotě 700 – 1000 °C v argonu. Vodní květ byl přitom převeden do formy tzv. tvrdého uhlíku, který je možné využít jako vysokokapacitní, ale zároveň levné elektrody sodík-iontových (Na-ion) baterií. Ty přitom mají potenciál nahradit dnes převážně používané lithium-ion (Li-ion) baterie.
Stávající technologie používané v boji s vodním květem jsou přitom označované za pasivní a mají určitá omezení. Likvidace sinic nestačí. Mnohem větší přínos by mělo, kdyby byly vyvinuty technologie, jak přeměnit sinice na funkční vysoce hodnotné produkt. Právě elektrody Na-ion baterií jsou příkladem takového produktu.
Technologie Na-ion baterií je však v porovnání s Li-ion bateriemi stále ještě v plenkách. Jednou z výzev v jejím vývoji je nalezení spolehlivého elektrodového materiálu. U Li-Ion baterií používaný grafit se k tomuto účelu nehodí. Sodíkové ionty jsou větší než lithiové a do struktury grafitu se nevejdou.
Pro ně se hodí tvrdý uhlík, který je více neuspořádaný než grafit a obsahuje větší počet defektů a dutin, do kterých se mohou uložit větší sodíkové ionty.
Facebook
Twitter
RSS