Nová selénová batéria vyvinutá NASA by mohla spôsobiť revolúciu v leteckej doprave tým, že by poháňala lietadlá elektrinou.
Lietadlá vyžadujú veľa paliva, aby sa dostali a zostali vo vzduchu. Počas letu vypúšťajú do ovzdušia množstvo škodlivých látok. Agentúra na ochranu životného prostredia odhaduje, že komerčná letecká doprava predstavuje 10 % emisií z dopravy v USA a 3 % celkových emisií skleníkových plynov v krajine.
Elektrické lietadlá existujú, ale nie sú široko používané. Nedokážu lietať tak rýchlo alebo tak dlho ako lietadlá poháňané tradičnými spaľovacími motormi. Nešťastnou skutočnosťou je, že elektrické batérie jednoducho nie sú tak „energeticky husté“ – neukladajú toľko energie na kilogram – ako plyn. Lietadlo by potrebovalo batériu s hustotou energie približne 800 watthodín na kilogram (asi 363 watthodín na libru), aby vzlietlo od zeme. Až donedávna mali najsilnejšie batérie hustotu energie iba 250 watthodín na kilogram (asi 113 watthodín na libru).
Väčšina dnešných elektrických vozidiel používa lítium-iónové batérie, rovnaký druh batérií, ktorý napája väčšinu telefónov a notebookov. Lítium-iónové batérie majú vysoký pomer výkonu a hmotnosti a dokážu odolať vysokým teplotám, ale stále nedokážu poskytnúť väčším lietadlám energiu, ktorú potrebujú na to, aby sa dostali zo zeme alebo aby sa dostali veľmi ďaleko. Okrem toho sú lítium-iónové batérie vyrobené z horľavých materiálov, ktoré predstavujú riziko pre lietadlá v prípade ich poruchy.
Projekt Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargability and Safety (SABERS) agentúry NASA už roky pracuje na vývoji batérie s výkonom a účinnosťou na napájanie lietadla. Pevné batérie sú dobíjacie batérie, ktoré si zachovávajú svoju pevnú štruktúru aj pri poškodení, čím eliminujú riziko požiaru.
Nový prototyp sírovej selénovej batérie NASA je nielen bezpečnejší ako lítium-iónové batérie, ale je aj výkonnejší. Ako uvádza CleanTechnica, prototyp má energetickú hustotu 500 watthodín na kilogram (asi 227 watthodín na libru), čo je dvojnásobok energetickej hustoty konvenčných lítium-iónových batérií.
Lietadlá vyžadujú veľa energie. Aj keď batéria dokáže akumulovať energiu, ktorú lietadlo potrebuje, musí byť schopná túto energiu vybiť dostatočne rýchlo, aby umožnila vzlietnutie. Selénová batéria NASA vybíja svoju energiu 10-krát rýchlejšie ako iné polovodičové batérie. Toto uvoľnenie energie môže spôsobiť zvýšenie teplôt, ale výskumníci zistili, že sírovo selénová batéria dokáže vydržať teploty dvakrát vyššie ako tie lítium-iónové batérie.
Tím tiež urobil ich batérie o 40% ľahšie, ako boli pred začatím výskumu. Menšie batérie môžu znamenať viac batérií, a preto sa do jedného lietadla zmestí viac paliva, čím sa zlepší palivová kapacita elektrických lietadiel.
„Začíname sa približovať k tejto novej hranici výskumu batérií, ktorá dokáže oveľa viac, ako dokážu lítium-iónové batérie,“ uviedol v minuloročnej tlačovej správe Rocco Viggiano, hlavný výskumník pre SABERS v Glennovom výskumnom centre NASA v Clevelande. „Možnosti sú celkom neuveriteľné.“
Bude trvať dlho, kým uvidíme tieto batérie poháňať lietadlá. Výroba polovodičových batérií je nákladná a každý nový komponent lietadla, ktorý sa má použiť na komerčné lety, musí pred schválením prejsť prísnym testovaním. Napriek tomu je tento pokrok vzrušujúcim vývojom v oblasti skladovania energie, ktorý by mohol v budúcnosti spôsobiť revolúciu v leteckej doprave.