Cercetători din Hong Kong și China au dezvoltat o nouă baterie pe bază de apă, folosind saramură de tofu, care oferă o îmbunătățire masivă a duratei de viață, capabilă de peste 120.000 de cicluri de încărcare, comparativ cu 1.000 până la 3.000 pentru bateriile litiu-ion.
Bateria cu saramură de tofu este non-toxică, benignă pentru mediu și se bazează pe ingrediente mai puțin rare, poziționând-o ca o alternativă mai sigură și mai ecologică la litiu, care este predispus la incendii și dăunător pentru mediu.
Descoperirea vine în contextul în care piețele globale caută alternative pentru a diversifica lanțul de aprovizionare cu baterii, care este în prezent dominat de China, și ar putea avea implicații revoluționare pentru stocarea la scară de rețea și vehiculele electrice.
Cercetători din Hong Kong și China au dezvoltat o nouă formă de baterie care este mai ecologică și mai durabilă decât bateriile litiu-ion - și funcționează cu saramură de tofu. Noua baterie pe bază de apă este încă în fază de cercetare, dar dacă tehnologia se dovedește a fi suficient de scalabilă pentru a ajunge pe piețele comerciale, ar putea schimba jocul pentru sectoarele energetic și tehnologic.
„În comparație cu sistemele actuale de baterii apoase ... sistemul nostru oferă o stabilitate excepțională pe termen lung a ciclurilor și respectarea mediului în condiții neutre”, a declarat echipa de cercetare, formată din oameni de știință de la City University of Hong Kong și Southern University of Science and Technology din Shenzhen, Guangdong, într-o lucrare publicată luna aceasta în Nature Communications.
Cercetătorii au descoperit că modelul lor de baterie poate fi reîncărcat de peste 120.000 de ori. „La peste o sută de mii de cicluri, acest lucru ar putea însemna că o singură baterie pe bază de apă ar putea dura cel puțin un deceniu sau cam așa ceva”, afirmă un raport recent despre descoperire de la Interesting Engineering. „Pentru aplicații precum stocarea la rețea (ferme solare, echilibrarea eoliană), asta este extrem de valoros”, a continuat articolul.
Acest tip de durată de viață ar reprezenta o îmbunătățire drastică față de tehnologiile bateriilor care domină piața de astăzi. Bateriile litiu-ion se degradează după între 1.000 și 3.000 de cicluri de încărcare. Acest lucru s-ar putea dovedi revoluționar, deoarece găsirea unei alternative la bateriile litiu-ion pentru alimentarea dispozitivelor reîncărcabile este o prioritate majoră pentru Big Tech și sectorul energetic global.
În plus, aceste baterii cu saramură de tofu s-ar putea dovedi mai sigure și mai ecologice decât bateriile litiu-ion. Potrivit autorilor studiului, celulele complete sunt benigne pentru mediu și netoxice și pot fi aruncate direct în mediu, conform diferitelor standarde. Bateriile pe bază de apă (numite și apoase) pot fi, de asemenea, potențial ieftine de produs, deoarece se bazează pe ingrediente care sunt mai puțin rare, pe lângă faptul că sunt mai puțin periculoase.
Litiul este dăunător pentru mediu de extras, predispus la incendii, iar lanțurile sale de aprovizionare sunt pline de tensiuni geopolitice. În prezent, China controlează singură jumătate din piața globală a litiului și își crește rapid cota. În 2024, mai mult de opt din zece celule de baterie de pe planetă au fost fabricate în China. Aceasta înseamnă că găsirea unui model de baterie care să poată concura cu bateriile litiu-ion în aplicații precum stocarea energiei la scară de rețea și vehiculele electrice ar avea implicații revoluționare pentru piețele globale.
Cercetători din întreaga lume s-au întrecut pentru a dezvolta modele de baterii care ar putea diversifica piața și a o face mai competitivă și mai rezistentă. Aceste modele variază foarte mult în dimensiune, componente și aplicație, cu modele aflate în prezent în dezvoltare pentru baterii sodiu-ion de generație următoare, baterii cuantice, baterii nucleare și chiar baterii de nisip și pământ.
Desigur, ironia este că principalele alternative la bateriile litiu-ion sunt, de asemenea, dezvoltate în laboratoare chineze. Dacă această nouă baterie cu saramură de tofu se dovedește scalabilă și aplicabilă în afara unui mediu de laborator, ar putea fi doar un alt pas către obiectivul Beijingului de dominație aproape totală a lanțurilor valorice ale tehnologiei energiei curate și statutul de prim și unic „electro-stat” al lumii. Avantajul extrem al Chinei în fabricarea globală a bateriilor îi oferă un punct important de influență în economiile globale, pe măsură ce lumea continuă să se electrifice într-un ritm rapid.
Se estimează că cererea europeană de litiu în baterii va atinge kilotone (mii de tone) de echivalent carbonat de litiu până anul viitor, iar cererea nord-americană va atinge 250 kt LCE. Este aproape sigur că marea majoritate a acestei cereri va fi satisfăcută de China.
Alte națiuni sunt conștiente de riscul acestei dependențe și depun eforturi pentru a proteja și promova producția internă de baterii, dar aceste eforturi pot fi prea puține și prea târziu. „Pentru ca industriile de producție a bateriilor competitive la nivel global să apară în afara Asiei în următorii zece ani, companiile vor trebui să facă mult mai mult decât să asigure conformitatea cu reglementările”, rezumă un raport McKinsey & Company publicat în ianuarie. „Provocările vor trebui depășite pe multiple fronturi, cuprinzând lanțurile de aprovizionare, managementul talentelor, operațiunile și tehnologia.”