Průlomový objev na poli elektrotechniky se podařil Tomáši Kazdovi z Ústavu elektrotechnologie Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT. Po osmiletém výzkumu vyvinul baterie, které jsou lehčí, ekologické a vydrží nabité třikrát déle než ty, jež dnes používáme. Budoucnost baterií podle něj tkví v kombinaci lithia a síry.
Baterky z jeho dílny jsou určené pro chytré telefony, notebooky, elektromobily nebo elektrokola. Zkrátka do přístrojů, kde je potřeba co nejnižší hmotnost a co nejvyšší kapacita.
„Zpočátku najdou uplatnění především ve vojenství a dronech. S touto baterií už by mohla přejít na elektrický pohon i vybraná vrtulová letecká doprava, protože tento typ technologie by umožnil regionální lety menších dopravních letadel,“ naznačil Kazda.
Podle vědce jde o novou generaci baterií, která časem nahradí dnešní lithio-iontové akumulátory.
„V dnešních bateriích je lithium obsažené v kladné elektrodě. Já jsem ho dal na zápornou elektrodu, kladná obsahuje síru. Baterie pak má vyšší kapacitu díky tomu, že je síra schopná vázat dvojnásobné množství lithia,“ popsal. V budoucnu by tak telefony a notebooky mohly vydržet mnohem déle a také být lehčí.
Baterky na trhu do deseti let
Kazda si podal evropský patent a ve spolupráci s norskou firmou shání investora. Na trh by se baterky mohly dostat za deset let. Dosavadní lithioiontové baterie totiž podle něj časem narazí na své limity.
„Už není kam dále posunout jejich kapacitu. V současné době používané materiály patří k takzvané první a druhé generaci z 80. a 90. let. Jejich kapacita je prakticky vyčerpaná. Když se chceme posunout dál, musíme využít jiné materiály, a tím je právě síra,“ upozorňuje Kazda s tím, že dvousložkové lithiosirné baterie se budou i snadněji recyklovat. Po zavedení nové technologie se navíc očekávají i nižší náklady na výrobu.
Podle ředitele internetového obchodu BatteryShop Radima Tlapáka mají nové baterie ve spotřební elektronice šanci uspět, pokud by stály stejně jako ty dnes používané. „Musí se také najít obchodní partner, který by patent prodal velkým firmám, což není úplně jednoduché,“ upozorňuje Tlapák na největší úskalí.
Reálnou možnost uplatnění vidí v externích bateriích neboli power bankách a malosériové výrobě.
„Řešíme, že naše telefony nevydrží nabité tak dlouho, jak jsme byli dříve zvyklí. Power banky jsou dnes poměrně těžké a velké. Pokud by mohly díky nové technologii být lehčí, lidé by je kupovali,“ dodal Tlapák.
Dostupná síra vs. vzácný kobalt
Jelikož baterie obsahují lithium a síru, nepotřebují kovy, jako je kobalt, nikl nebo kadmium. Kobalt se skloňuje především v souvislosti s akumulátory do elektromobilů.
Poptávka po kobaltu ze strany automobilek, ale i výrobců telefonů vzrostla. „Kobalt je ale v přírodě velmi vzácný. Dříve se nepoužíval, takže známe málo jeho ložisek. Velké průzkumy ložisek se dohánějí až teď především kvůli použití do baterií. Jeho těžba je náročná, protože jeho koncentrace je nízká. V rudě ho je málo. Jeho dobývání je v porovnání se sírou nesrovnatelné. Nahradit kobalt sírou je úžasný nápad. Baterie by to v budoucnu výrazně zlevnilo,“ uvedl Jaromír Leichmann, proděkan pro rozvoj a kvalitu Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně.
Asi 40 procent roční světové těžby kobaltu se používá právě pro baterie. Zásoby namodralého kovu se nachází v Demokratické republice Kongo, kde se těží v drsných podmínkách. Síra je přitom odpadní produkt syntéz a chemických procesů a je dostupná. Všechny energetické plyny, které vznikají v přírodě, obsahují její sloučeniny.
„Odpadní síra vzniká třeba při zpracování mazutu a dalších paliv. Po zplyňování se v nich nachází síra v podobě sulfanu. A ten se musí odstranit. Chemickou reakcí pak zůstane odpadní síra, která by se po úpravě dala do baterií určitě použít,“ popsal Jan Vídenský z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze, jenž se zpracováním síry dlouhodobě zabývá a její použití do baterií považuje za velice rozumný nápad.
Oceňuje, že by se využil už zavedený výrobní proces, což by snížilo výslednou cenu baterií. Z odpadní síry se dnes vyrábí třeba kyselina sírová.