Europejski projekt PHOENIX zmienia podejście do akumulatorów
Zespół badaczy ze Szwajcarii, Niemiec, Belgii, Hiszpanii i Włoch rozwiązuje kluczowy problem elektromobilności, czyli degradację akumulatorów. Nazwa Projekt PHOENIX nawiązuje do mitycznego ptaka odradzającego się z popiołów, symbolizując odnowę technologii magazynowania energii. Inicjatywa wspiera unijne cele klimatyczne. To istotne z punktu widzenia planów zakładający zerowe emisje dla wszystkich nowych aut sprzedawanych od 2035 roku. Potrzeba takich rozwiązań rośnie, o czym najlepiej świadczy fakt, że tylko w lutym 2025 sprzedaż aut elektrycznych na Starym Kontynencie wzrosła o 20% rok do roku. Zwiększanie żywotności akumulatorów i zmniejszanie ich śladu węglowego wynikające z funkcji samonaprawy oznacza zarazem ograniczone zapotrzebowanie na zasoby.
Czytaj też: Akumulatory zyskują drugie życie. Ta technologia osiąga genialną skuteczność
Nowa technologia wykorzystuje wewnętrzne czujniki działające jak centrum dowodzenia. Obecne układy kontrolują jedynie podstawowe wartości, takie jak temperatura, napięcie czy natężenie prądu. Rozwijane rozwiązanie idzie znacznie dalej. Wykorzystywane w nim czujniki wykrywają fizyczne odkształcenia, generują mapy termiczne i identyfikują konkretne gazy, co pozwala na wczesne wykrywanie uszkodzeń. W marcu 2025 pierwsze prototypy trafiły do partnerów projektu, gdzie zostały wykorzystane do testów. Możliwość wykrywania niebezpiecznych gazów, takich jak wodór czy tlenek węgla, oznacza podwyższone bezpieczeństwo użytkowania.
Trzy metody regeneracji akumulatorów
Gdy układ wykryje uszkodzenie, uruchamia mechanizmy naprawcze. Dostępne są trzy główne metody, a każda z nich jest dopasowana do konkretnego problemu. Tym sposobem ściśnięcie mechaniczne przywraca baterii pierwotny kształt, ukierunkowane nagrzewanie aktywuje procesy naprawcze odtwarzające wiązania chemiczne, a pola magnetyczne rozbijają dendryty mogące powodować zwarcia. Wspomniane dendryty są “zanieczyszczeniami” powstającymi podczas ładowania. Ich obecność podwyższa ryzyko wystąpienia wewnętrznych zwarć, co w ostateczności prowadzi do ograniczenia żywotności akumulatora.
Czytaj też: Rewolucyjny akumulator rozładowuje się sam. Chiny powiedziały “dosyć”
Uczestnicy projektu badają też zastosowanie krzemu w anodach, co mogłoby zwiększyć gęstość energii i zasięg aut. Krzem magazynuje więcej energii niż standardowo używany grafit, dlatego jego wybór nie powinien stanowić wielkiego zaskoczenia. Wyzwaniem pozostaje niestabilność materiału, ponieważ podczas pracy jego objętość może wzrosnąć aż o 300%, co pozwala zrozumieć, dlaczego krzem nie znalazł jeszcze powszechnego zastosowania. Technologia samonaprawy ma zapewnić stabilność niezbędną do komercjalizacji, a to powinno doprowadzić do pojawienia się lżejszych aut o większym zasięgu. Dłuższa żywotność akumulatorów oznacza korzyści zarówno dla środowiska, jak i portfeli użytkowników. Zmniejsza się ślad węglowy pojazdów elektrycznych, bo te same zasoby posłużą przez dłuższy czas. A pojedynczy akumulator do auta elektrycznego zawiera przecież dziesiątki kilogramów metali, między innymi litu, niklu czy miedzi.
Co przyniesie przyszłość, czyli kilka wyzwań dla inżynierów
Naukowcy otwarcie mówią o wyzwaniach. Czujniki podnoszą koszty produkcji, więc trwają prace nad optymalizacją ekonomiczną. Kluczowe będzie znalezienie złotego środka między zaawansowaniem technologii a jej dostępnością. Jeśli się uda, PHOENIX może stać się ważnym elementem unijnej strategii zeroemisyjności i zmniejszenia zależności od importu surowców. Technologia samonaprawiających się baterii brzmi obiecująco, zwłaszcza w kontekście rosnącej popularności aut elektrycznych. Potencjalne podwojenie żywotności akumulatorów i zwiększenie zasięgu to argumenty trudne do zignorowania. Jednak realne wdrożenie zależy od rozwiązania kwestii kosztów i skalowalności produkcji. Dopiero gdy nowe baterie trafią do seryjnych aut, przekonamy się, czy obietnice przełożą się na codzienne użytkowanie.