V dnešní době hrají baterie naprosto zásadní roli. Stále však existuje velký prostor k jejich vylepšení a překonání řady současných problémů.
Zlatým standardem pro běžné použití ve spotřební elektronice a dalších podobných aplikacích jsou lithiové baterie. Stačí se rozhlédnout po kterékoliv běžné domácnosti a hned najdeme celou řadu zařízení poháněných tímto typem baterie. Je ale třeba si přiznat, že dnešní baterie mají také celou řadu nevýhod.
Baterie dnes většinou obsahují těžké kovy, které jsou nebezpečné pro životní prostředí i pro člověka. Kromě toho mají baterie tendenci občasně zahořet nebo explodovat. Koneckonců, ne náhodou je jednou z prvních věcí, kterou vám řeknou při bezpečnostní instruktáži v letadle to, jak se zachovat v případě problémů s baterií ve vašem telefonu.
Celá řada výzkumných týmů v akademické i komerční sféře se proto snaží o překonávání těchto nevýhod. Cílem je vyvinout baterii, která je levná, efektivní, bezpečná a ideálně taková, která nezatíží životní prostředí. S potenciálně průlomovým konceptem nyní přichází firma Flint ze Singapuru. V médiích se o něm mluví jako o „papírové baterii“.
Představení baterie Flint
Jak vlastně baterie firmy Flint funguje? V první řadě se může pochlubit tím, že se zbavila problematického kobaltu či niklu, které jsou součástí běžných baterií. A nenajdete v ní ani lithium. I tento koncept ale samozřejmě pracuje se dvěma elektrodami a elektrolytem.
Roli elektrod zde hrají zinek a oxid manganičitý. Pak je zde otázka elektrolytu. U klasických alkalických baterií se jako elektrolyt používá vysoce žíravý hydroxid draselný a u lithiových zase hořlavá organická rozpouštědla. V obou případech jde o neekologická řešení. Flint na to jde úplně jinak.
Jako elektrolyt používá koncept baterie firmy Flint vodní hydrogel obsahující sírany zinku a manganu. Hydrogel je ale v tomto případě integrovaný přímo do celulózové struktury a tudíž neteče. Právě celulóza coby nosný materiál dal baterii přezdívku „papírová“. Struktura baterie je ohebná a lze ji připravit jak v podobě plochého „listu“, tak v podobě odpovídající klasickým AA nebo AAA bateriím. V obou případech je baterie velmi lehká.
Je třeba zmínit ještě jednu věc, hydrogel totiž ze své podstaty zabraňuje vzplanutí a explozi. Baterii můžete propíchnout nebo deformovat a nezačne hořet, je zcela bezpečná. Další výhodou je kompostovatelnost. Celulózový základ a obal se v půdě rozloží pomocí mikroorganismů během několika týdnů. Hydrogel se bezpečně rozpadne a zinek i mangan se přirozeně rozptýlí do půdy.
Má tedy baterie Flint jen samé výhody? To samozřejmě ne. Baterie nemají ambici napájet elektromobily a minimálně zpočátku ani mobilní telefony. Důvodem je, že pro to nemají dostatečnou energetickou hustotu. Jsou však ideální pro jednorázovou a nízkonapěťovou elektroniku. Máme na mysli nejrůznější senzory, chytré oblečení apod.
Změní papírová baterie svět?
Konceptů, které měly ambici změnit svět, již zde bylo mnoho. Povede se to ale jen v nemnoho případech. I firma Flint bude muset vyřešit přechod z výroby malého rozsahu na produkci desítek či spíše stovek milionů baterií ročně. Takový růst není jednoduchý a nespočet firem s dobrým nápadem si na něm už „vylámalo zuby“. Na druhou stranu je třeba říct, že už nyní firma spolupracuje se společností Logitech nebo s Amazonem. To naznačuje, že o žádný amatérský projekt nejde. Ukáže tedy budoucnost; je ale možné, že papírové baterie budeme mít brzy doma ve stejných počtech jako dnes ty lithiové.