Elemikérdések

Hidrogén üzemanyagcella

Egykor a legnagyobb ígéret volt, manapság a legnagyobb illúziónak tűnik a fél évszázada fejlesztett hidrogén üzemanyagcella. A berendezésben a hidrogén katalizált kémiai reakció során elektromos áramot termel, végtermékként pedig víz keletkezik. A gyorsan utántölthető, lényegében örök élettartamú cellával azonban akad pár makacs probléma. A hidrogént nehéz tárolni, ezért nagyon magas, 700 baros nyomáson kell tartani, ami veszélyes, ráadásul a jelenlegi üzemanyagtartályok helyigénye többszöröse a hagyományosakénak. A hidrogénkutak széles körű telepítése nehézkes és rendkívül drága lenne, a gáz döntő részét pedig szénhidrogénekből, környezetszennyező módon állítják elő; igaz, próbálnak például genetikailag módosított algákkal vízből termeltetni hidrogént. Több autógyártó már lemondott a technológiáról, ám a Toyota és a Honda még kitartóan fejleszti, pár éve kaphatók is a nagyjából 500 kilométer hatótávolságú hidrogénhajtású autóik – horribilis áron.

Grafén szuperkondenzátor

Évek óta pedzegetik, hogy ha grafénból készítenék a rendkívül gyorsan tölthető és hatalmas mennyiségű töltést tárolni képes szuperkondenzátorokat, akkor a hagyományos akkumulátorok komoly versenytársai lehetnének. Egy telefon töltése például másodperceket, de egy autóé is csupán perceket venne igénybe. A grafén a speciális szerkezete miatt lenne képes a megfelelő, óriási felületet biztosítani a töltés tárolásához. Tavaly augusztusban a Manchesteri Egyetem kutatói elő is állítottak olyan, tintaszerű grafén-oxid festéket, amely szilárdtest jellegű flexibilis szuperkondenzátorként működik, de ez a ruhákra nyomtatható anyag legfeljebb a viselhető technológia energiaellátását oldhatná meg.

Szilárdtest akku

Kisebbek, nagyobb energiasűrűségűek, olcsóbbak és biztonságosabbak a mai akkuknál, ezért szintén nagy várakozás övezi a szilárdtest akkumulátorok fejlesztését, amelyekben az elektrolitot valamilyen, az elektromosságot jól vezető szilárd anyag váltaná ki. Csakhogy mindeddig nem találták meg a nyerő vezető közeget. A lítiumion akkuk egyik atyja, John B. Goodenough tavaly (94 évesen) a Texasi Egyetem csapatával együtt azzal állt elő, hogy háromszorosára növelné a kapacitást, ha üveget tennének a lítium és a nátriumelektródák közé, ám az ötletet sok szakmai kritika érte. Novemberben három amerikai kutatóintézet tudósai mutatták be közösen magnézium, szkandium, szelén, valamint magnézium-alumínium-oxid ötvözetéből álló, „kiemelkedő teljesítményt” produkáló szilárdtest akkumulátorukat. A számos kutatás ellenére jelenleg mindegyik próbálkozás csupán kísérleti fázisban van.