Električna prevozna sredstva, od avtomobilov in javnega prevoza do skirojev, so skokovito povečala potrebe po litij-ionskih baterijah. A kaj ko je pridobivanje potrebnih kovin okolju in ljudem zelo škodljivo, pa še primanjkuje jih. Poleg tega je zdajšnji proces recikliranja litijevih baterij zapleten in nevaren. V tovarnah za recikliranje običajnih baterij se baterije zmeljejo v prah, ki ga raztopijo v kislini. Pri litijevih pa ob nepravilnem postopku lahko pride tudi do eksplozije. Trenutno je recikliranje tako drago, da se bolj splača izkopavati nove zaloge te kovine. Po ocenah se reciklira skromnih 5% litijevih baterij.
Okolju in žepu prijazne
Pa je mogoče energijo shranjevati trajnostno? Najti rešitev, ki je okolju prijazna in dovolj poceni, da omogoča široko uporabo?
Znanost pravi, da možnost obstaja. Alternativa so organske polnilne baterije, ki ne vsebujejo redkih kovin, so okolju prijazne in stroškovno učinkovite. Polje raziskovanja je široko, mnogovrstne rešitve že obstajajo. Organske baterije, znane tudi kot redoks pretočne baterije ali organske radikalne baterije, so vrsta tehnologije polnilnih baterij, ki uporablja organske molekule kot aktivne snovi v elektrolitu. Njihove sestavine so pridobljene iz biomase, polimerov – makromolekul, ki jih najdemo v polietilenu, najlonu ali gumi – ali celo industrijskih odpadkov. Prednost organskih baterij je, da so razgradljive in obnovljive, ne uporabljajo redkih kovin, kot so litij, kobalt ali nikelj, katerih rudarjenje škoduje okolju, pri njih ni tveganja eksplozije ali uhajanja strupenih snovi, materiali pa so lahko cenejši.
V raziskovalnih središčih širom sveta so razvili že številne obetavne prototipe. Enega od teh je razvil projekt HIGREEW, ki ga financira Evropska komisija in vključuje več kot 10 organizacij iz različnih držav. Ena od ključnih skupin organskih spojin, ki jih uporablja HIGREEW, so kinoni, ki jih najdemo v rastlinah in mikroorganizmih in so znani po svoji sposobnosti hitrega prenosa elektronov ter spojine, pridobljene iz obnovljivih virov, kot so celuloza in lignin. Z inovacijami so dosegli več kot 10-odstotno povečanje moči in podaljšanje življenjske dobe sistema.
Še en obetaven prototip so razvili na Tehnološkem inštitutu Massachusetts (MIT). Čeprav je ta namenjen električnim avtomobilom, je raziskovalna skupina uspešno razvila baterije s katodami – pozitivnimi elektrodami, ki sprejemajo elektrone med praznjenjem in omogočajo pretok električnega toka – iz organskih materialov. Te so bolj trajnostne in ohranjajo enako hitrost prevajanja električnega toka.
Se pa, kot vsaka nova tehnologija, organske baterije srečujejo tudi z izzivi. Eden je ta, da imajo praviloma krajšo življenjsko dobo, ker so organski materiali manj stabilni kot anorganske spojine in se hitreje razgradijo skozi cikle polnjenja in praznjenja. Potrebujejo tudi več prostora, ker pri isti velikosti shranijo manj energije kot litij-ionske baterije. V mobilnih telefonih in električnih avtomobilih jih zato še ne bomo kmalu videli. Za njihov razvoj do široke potrošnje bodo potrebna tudi velika vlaganja. Ne toliko v razvoj in raziskave kot v obrate in dobavne verige, ki jih vsaka tehnologija zahteva nekoliko drugačne. Obetavno pa je dejstvo, da izdelava organske baterije stane od tretjine do polovice manj kot litij-ionske.
