Ako lítium zmenilo prieskum Zeme a vesmíru? | Podcast

Na prvý pohľad môže lítium – najmenej hustý pevný prvok v periodickej tabuľke – vyzerať ako jednoduchý kov, ktorý sa vyznačuje vtipnou jemnou textúrou.

Jeho použitie v lítium-iónových batériách z neho však urobilo zmenu hry v našom modernom svete.

Lítium malo jasný vplyv v oblastiach, ako je doprava, najmä so vzostupom trhu s elektrickými vozidlami (EV). Existujú však aj ďalšie prekvapivé oblasti, v ktorých lítium vytvára vlny, ako je napríklad prieskum vesmíru.

V tejto epizóde Euronews Tech Talks hovoríme s Maitane Berecibar, vedúcou centra pre batérie a inovácie na Vrije Universiteit v Bruseli; Julia Poliscanova, vrchná riaditeľka pre dopravu a životné prostredie v Bruseli; a Aurore Carré, vedúca sekcie skladovania energie v Európskej vesmírnej agentúre (ESA), aby pochopili revolučný vplyv lítia na to, ako cestujeme po svete a vo vesmíre.

Ako fungujú lítium-iónové batérie?

Lítium-iónové batérie sú zložené z lítiových iónov, teda atómov, ktoré získali alebo stratili jeden alebo viac elektrónov.

Tieto batérie sú srdcom mnohých technologických zariadení, ktoré definujú naše životy, ako sú telefóny, počítače, elektromobily a systémy na skladovanie energie.

Berecibar povedal, že zatiaľ čo hlavné komponenty batérie sa môžu líšiť v závislosti od jej použitia, prítomnosť lítiových iónov a základný princíp ich fungovania zostáva konštantný.

Batéria má dve strany, anódu a katódu.

Prvá je záporná elektróda a posledná je kladná. Keď sa batéria nabíja, ióny sa presunú k anóde, ktorá ukladá energiu, a keď sa batéria nabíja, ióny sa presunú na katódu, ktorá uvoľňuje energiu.

Vďaka tejto funkcii sú lítium-iónové batérie ideálne pre mnoho aplikácií s jednou hlavnou silnou stránkou: hustotou energie.

„Hlavnou výhodou používania lítia sú hodnoty hustoty energie, ktoré máme s touto technológiou, čo znamená, že môžeme mať viac energie v zmenšenom priestore,“ povedal Berecibar pre Euronews.

Ako lítium zmenilo dopravný systém

Lítium-iónové batérie mali významný vplyv na mobilitu.

Poliscanova hovorí, že lítium-iónové batérie urobili napríklad elektromobily dostupnejšie a efektívnejšie.

Tieto batérie poskytli elektromobilom väčšiu energetickú autonómiu a zaberali menej miesta v aute, dodala.

Podľa údajov zozbieraných Medzinárodnou energetickou agentúrou v r 2023takmer každé piate predané auto bolo elektrické, čo poukazuje na veľkú zmenu v doprave, ktorá má priamy vplyv aj na životné prostredie.

„Ak porovnáme emisie počas životného cyklu, potom všetky emisie skleníkových plynov počas životného cyklu benzínového vozidla v Európe s elektrickým vozidlom, vidíme, že elektrické vozidlo má trikrát menej emisií skleníkových plynov a to zahŕňa aj ťažbu,“ povedala Poliscanová.

Úloha lítia pri prieskume vesmíru

Okrem toho, že lítium zmenilo spôsob, akým cestujeme po Zemi, zmenilo aj to, ako skúmame vesmír.

V tejto oblasti hrá lítium ústrednú úlohu ako kľúčový materiál pri konštrukcii kozmických lodí, tak aj ako základná súčasť lítium-iónových batérií, ktoré napájajú systémy na ukladanie energie.

„Používame lítium ako komponent batérie, pretože vďaka hustote energie a spoľahlivosti jeho komponentu podporilo veľké zlepšenie výkonu batériového systému,“ povedal Carré z Európskej vesmírnej agentúry pre Euronews.

Keď sú satelity na obežnej dráhe, pri výrobe elektriny sa spoliehajú na solárne panely. Stále však potrebujú batérie na napájanie svojich polí a skladovanie energie. Z tohto dôvodu sa lítium-iónové batérie nabíjajú, aby boli pripravené na špičkový výkon.

Prvá lítium-iónová batéria bola použitá v roku 2001 v misii Proba-1, technologickej demonštračnej družici, ktorá je dodnes na obežnej dráhe.

„Zaujímavé je vedieť, že táto batéria sa stále používa vo vesmíre, ďaleko za pôvodnou konštrukčnou životnosťou,“ povedal Carré pre Euronews. „Pôvodne bol navrhnutý na dvojročnú misiu a teraz v roku 2025 stále funguje na obežnej dráhe,“ dodala.

Ako však nedostatok gravitácie ovplyvňuje lítium-iónové batérie?

Odpoveď nájdete v tejto epizóde nášho podcastu Euronews Tech Talks.