Vědci z centra NTC vyvinuli vanadovou průtočnou baterii

Ačkoliv se zatím jedná o způsob řešení úložiště elektřiny, který je v Česku poměrně neznámý, možnost snadného nastavení kapacity a výkonu, vysoká životnost i velmi rychlá odezva předurčují vanadové průtočné baterie pro celou škálu použití.

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.

Galerie


Nové technologie - Výzkumné centrum

Kamila Kolářová

12.12.16


Na univerzitě začaly letní školy


Celouniverzitní

296

10.07.17


Studentský tým představí již čtvrtý vůz Formula Student


Fakulta aplikovaných věd

110

26.06.17


Diplom letos převzalo téměř dva tisíce absolventů


Celouniverzitní

229

17.07.17