Komoly összeggel támogatott meg az amerikai légierő két egyetemet annak érdekében, hogy dolgozzák ki a lítiumion-mentes, puha összetevőkből álló akkumulátor koncepcióját, hogy az egyszer kész termékként műholdakon és más űrjárműveken működjön. A The Engineer szerint az Amerikai Légierő Tudományos Kutatási Hivatala (AFOSR) kötött hároméves, 2,55 millió dolláros (kb. 880 millió forintos) támogatási szerződést a Penn State és Carnegie Mellon Egyetemekkel, valamint a svájci Fribourgi Egyetem Adolphe Merkle Intézetével. Előbbi páros és utóbbi intézmény fele-fele arányban osztozik a normatíván.
Joseph Najem, a Penn State gépészmérnöki tanszékének adjunktusa – egyben a projekt vezetője – felvázolta: a cél egy olyan energiaforrás létrehozása, ami alkalmas műholdak, kamerák, érzékelők és különféle űrtechnológiák energiaellátására. Ehhez felhasználják majd a Fribourgi Egyetem multifunkcionális polimer- vagy hidrogélalapú energiaforrások előállítására vonatkozó kutatásait, míg a Carnegie Mellon Egyetem és a svájci intézet munkatársai elsősorban a gyártáshoz szükséges anyagok szintézisére és a szimulációra fognak összpontosítani.
„A jelenlegi kihívás az űrben az, hogy a lítiumion-akkumulátorok – amilyenek például egy mobiltelefonban vagy egy elektromos autóban is vannak – merevek és nagyon nagy karbantartási igényűek. Ezenkívül drága a beszerelésük, és rengeteg technológia kell a működésük fenntartásához, sőt, biztonsági aggályokat is okoznak, hiszen túltöltés esetén robbanásveszélyesek lehetnek” – sorolta a megoldásra váró problémákat Najem.
A professzor szerint az űralkalmazások számára előnyösebb lehet egy önfenntartó energiaforrás. Ez olyan kémiai és fizikai tulajdonságokkal rendelkezne, hogy képes legyen ellenállni a szélsőséges körülményeknek, miközben az elektromos teljesítménye is alkalmas az alacsony Föld körüli pályán zajló küldetésekhez. Az inspirációt az angolna által alkalmazott töltésleválasztási elv adja: a ragadozóhal zsákmányszerzésre és védekezésre használ elektromos kisüléseket. A közelmúltban végzett tanulmányok olyan hidrogélalapú áramforrásokat mutattak be, amelyek ehhez a természetben előforduló jelenséghez hasonlóan töltött ionokat mozgatnak át szelektív membránokon, hogy nagyfeszültségű áramot termeljenek. Most ezek továbbfejlesztése a cél, hiszen az eddig leírt megoldások egyelőre nem alkalmasak rá, hogy elviseljék a világűrben uralkodó szélsőséges hőmérsékletet, és nem is önfenntartók, ami viszont kritikus fontosságú lenne az űrjárművek, például műholdak szempontjából.
„Úgy véljük, hogy egy lágy polimer- vagy hidrogélbázisú anyag is képes lehet autonóm módon működni, így az arra támaszkodó rendszer multifunkcionális és ingerekre reagáló lenne, vagyis képes lenne igény szerint energiát termelni” – summázta a professzor.
Gábor János, Okosipar.hu