Hlavní stránka Info portálu ZČU

Vědci z výzkumného centra Nové technologie (NTC) Západočeské univerzity v Plzni a Ústavu chemického inženýrství Vysoké školy chemicko-technologické v Praze se již několik let věnují technologii vanadových průtočných baterií. Letos tým NTC dokončil vývoj vlastní vanadové průtočné baterie. Několikaletou práci na jejích vnitřních součástech a designu završila konstrukce bateriového svazku o výkonu dvou kilowat s účinností více než 80 procent. Podle předběžných testů vědci očekávají životnost vanadových baterií vyšší než 20 let.

Na základě získaných zkušeností pracují výzkumníci na vytvoření úložiště, které by dokázalo bezpečně a účinně uchovat i větší objem elektrické energie. Využívat by ho mohly rodinné domy, podniky nebo operátoři distribučních sítí. Vyvinutý systém pro akumulaci elektrické energie vykazuje lepší technické nebo ekonomické parametry v porovnání s lithium-iontovými bateriemi. Pro baterii použili výzkumníci elektrolyt na bázi solí vanadu rozpuštěných ve zředěné kyselině sírové, který se v průtočných bateriích nachází mimo vlastní elektrodové články baterie a jehož množství lze snadno měnit. To poskytuje průtočným bateriím jednu z největších výhod vůči klasickým akumulátorům – možnost nastavit nezávisle na sobě kapacitu a výkon úložiště.

Mezi hlavní výhody vanadové baterie patří zejména možnost přetížit baterii bez jakéhokoliv negativního vlivu na její životnost a její použitelnost v celém rozsahu kapacity (ani při absolutním vybití baterie nedochází k degradaci jejích vnitřních komponent či chemického roztoku – elektrolytu). Baterie funguje při všech běžných teplotách. Díky použití elektrolytů na vodné bázi se jedná o nehořlavé a bezpečné řešení na rozdíl od systémů na bázi lithia, takže ani při extrémním zatížení či zkratu baterie nehrozí exploze. V neposlední řadě je třeba zmínit možnost úplné recyklace baterie, kdy vanadové elektrolyty lze snadno zregenerovat do původního stavu a znovu použít pro ukládání energie.

Ačkoliv se zatím jedná o způsob řešení elektrochemického úložiště elektřiny, který je v Česku poměrně neznámý, možnost snadného nastavení kapacity a výkonu, vysoká životnost i velmi rychlá odezva v řádu desítek milisekund předurčují vanadové průtočné baterie pro celou škálu použití. Menší systémy jsou vhodné pro domácí nebo komunitní úložiště elektrické energie získané z fotovoltaických panelů, větší systémy pomohou stabilizovat a zkvalitnit dodávky elektřiny ze sítě pro průmyslové celky nebo mohou fungovat jako nabíjecí stanice elektromobilů.

Součástí výzkumného týmu, který vede Juraj Koska z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze, je vedle Petra Mazúra a Jaromíra Pocediče i doktorand VŠCHT Jiří Vrána, jenž se na projektu začal podílet už jako student druhého ročníku bakalářského studia. Nedávno získal ocenění v soutěži Obnovitelné desetiletí, v níž odborná porota oceňovala nejlepší projekty šetrné energetiky, a to v kategorii Chytrá energie v diplomce. Právě v diplomové práci obhájené před třemi lety se totiž věnoval technologiím pro přípravu vanadových elektrolytů, které tvoří náplň průtočných baterií. S projektem mimo jiné uspěl i v technické kategorii soutěže Diplomky na stojáka.

Výzkumné centrum NTC nyní jedná s potenciálními investory, kteří by pomohli uvést vanadovou průtočnou baterii na trh.