Baterie „przepływowe” mogłyby być używane w panelach słonecznych, do przechowywania w nich energii, które produkują

Naukowcy z IBM i Uniwersytetu ETH w Zurychu, skonstruowali malutką baterię „przepływową”, która posiada dwie korzyści – dostarcza prąd do chipów, jednocześnie je schładzając. Nawet licząc pompowanie, produkuje ona dość energii do zasilenia chipa, w tym samym czasie odprowadzając o wiele więcej ciepła, niż sama generuje. W rezultacie można osiągnąć mniejsze i wydajniejsze chipy, panele słoneczne, które przechowują pozyskaną przez nie same energię lub urządzenia do zdalnego monitorowania, które nie wymagają zewnętrznego źródła zasilania.

Baterie przepływowe „redox flow”, które używają elektrolitów, zwykle stosowane są na dużą skalę do przechowywania energii. Niedawno na przykład, naukowcy z Harvardu stworzyli taką, która przez ponad dekadę utrzymuje większość zgromadzonej w niej energii sprawiając, że staje się idealna do przechowywania energii z paneli słonecznych lub elektrowni wiatrowych.

Inną jednak kwestią jest zbudowanie ich na skalę dość małą, aby można je było umieścić w chipach. Zespół z ETH Zurich i IBM zdołał znaleźć dwie ciecze, które nadają się zarówno jako elektrolity baterii przepływowych i jednostek chłodzących, będących w stanie odprowadzać ciepło z chipów w tym samym obwodzie. Doktorantka, Julian Marschewski powiedziała: „Jesteśmy pierwszymi naukowcami, którzy stworzyli tak małą baterię przepływową, która łączy w sobie możliwości zasilania w energię i chłodzenia.”.

Jak to działa?

Używając druku 3D, ekipa stworzyła system mikrokanałów ukształtowanych w odpowiedni sposób, który dostarcza systemowi elektrolity, używając bardzo mało mocy do pompowania. Powstałe elektrody wciskają płyn pomiędzy warstwy membrany, gdzie przepływające jony produkują energię. Rezultatem jest system produkujący 1,4 Wata na centymetr kwadratowy, pozostawiając do dyspozycji 1 Wat dla baterii, po odjęciu energii potrzebnej do pompowania. Co więcej, oddaje o wiele więcej ciepła niż sama produkuje, co daje naprawdę fajny trik w postaci jednoczesnego zasilania i chłodzenia chipów.

Bateria musi generować więcej prądu elektrycznego niż robi to dotychczas, więc pomysł musi przejść teraz z fazy badań do fazy inżynieryjnej. Ekipa sądzi jednak, że bateria posiada o wiele większy potencjał niż tylko stosowanie jej do chipów – może również być użyta w laserach wymagających wewnętrznego chłodzenia, panelach słonecznych, które przechowują energię bezpośrednio w baterii, a nawet w dużych bateriach przepływowych, zoptymalizowanych o duże kanały chłodzące.