Sledujte nás na YouTube

Superkondenzátory: spása nebo další slepá ulička v oblasti skladování energie? (téma)

Za posledních několik let jsem napsal nespočet článků o revolučních technologiích na skladování energie. Bohužel ani v jednom případě se tvůrcům nepodařilo jejich skvěle znící příběhy přetransformovat v komerční záležitost. Ať už se vám to líbí nebo ne, Li-Ion akumulátory jsou jednoduše tím nejlepším, čím aktuálně disponujeme.

header-charge

Přestože po celém světě existují stovky vědeckým týmů zabývající se otázkou skladování elektrické energie, naprostá většina z nich nemá v rukou nic, co by dokázalo nahradit konvenční řešení. Pouze malá hrstka projektů se tváří nadějně a splňuje náročné požadavky na výkon a snadnou produkci v masovém množství.

Odborná komunita aktuálně vkládá největší naděje do stále mladého odvětví, které se zabývá vývojem superkondenzátorů. Myšlenka nahrazení klasického akumulátoru kondenzátorem je velmi stará, nicméně až v posledních letech dospěly technologie do bodu, kdy dává smysl nad touto problematikou reálně uvažovat.

maxwell-supercapacitors

Mezi hlavní výhody superkondenzátorů patří schopnost velmi rychlého ukládání energie. Zatímco Li-Ion články využívají ke skladování energie pomalu probíhající chemické reakce, kondenzátor pohlcuje energii staticky na povrchu materiálu. V praxi to znamená, že tam kde klasická baterie potřebuje k nabití dvě hodiny, kondenzátor zvládne stejnou porci energie pohltit za několik vteřin. Ačkoli se o superkondenzátorech zatím příliš nehovoří, mezi prvními je aktivně začaly využívat stáje Formule 1 v systému KERS pro krátkodobé navýšení výkonu.

battery-vs-capacitor

Co se týče nevýhod kondenzátorů, mezi nejčastěji skloňované patří změny napětí při ukládání a výdeji energie. V dnešní době však existuje řešení, které dovoluje výstup s konstantním napětím, což umožňuje napájet drobnou elektroniku v podobě dálkových ovladačů či bezdrátových telefonů. Skvělé výsledky podávají také při zátěžových testech v extrémních teplotách a z hlediska životnosti, kdy nedegradují tak rychle jako klasické baterie.

Určitě vás už napadla otázka, proč tedy v telefonech a tabletech podobný typ superkondenzátoru dávno nemáme. V jejich neprospěch prozatím hrají fyzické rozměry, které jsou příliš velké. Pokud bychom vzali superkondenzátor ve velikosti běžné baterie z mobilního telefonu, měl by mnohonásobně menší kapacitu.

supercapacitor-548x363

Ačkoli se superkondenzátory vyrábí v mnoha různých velikostech a jsou aplikovány v nejrůznějších odvětvích průmyslu, pro mobilní elektroniku zatím vhodné příliš nejsou. Je tedy jisté, že smartphony roku 2017 budou stále pohánět Li-Ion články, ovšem nic není beznadějné. Vědcům z floridské univerzity UCF představili flexibilní superkondenzátor, který lze miniaturizovat na dostatečnou úroveň. Jediný problém ovšem tkví ve výrobním procesu, který není připraven na komerční produkci. Nám v tuto chvíli tedy nezbývá nic jiného, než doufat, že nalezení optimální řešení nebude trvat příliš dlouho.

Richard Streit

Redaktor serveru SMARTmania.cz, fanoušek mobilní a výpočetní techniky. Vyznává a aktivně provozuje adrenalinové sporty. Mezi další zájmy patří hudba, příroda a moderní vědy. Jeho velkou vášní je Apple a partnerský web CeskyMac.cz.

8 komentářů

  1. Honza (neregistrovaný)

    Jednoduchý, výstižný článek uvádějící výkřik minulého dne na pravou míru. Palec nahoru ;)

  2. Pavel (neregistrovaný)

    Pořád jsem se nezbavil přesvědčení, že hlavním problémem kondenzátoru je, že z nich nelze odebírat elektřinu plynule, ale pouze jedním výbojem. Co vy na to?Pokud je mi známo, vyřešil to pouze spisovatel Troska ve svých science-fiction románech, kde všechno poháněly elektromotory a kondenzátory…

    • Josef (neregistrovaný)

      Z každého kondenzátoru lze odebírat energii plynule. Je to jen otázka množství energie, kterou je schopen kondenzátor pojmout a vnitřního odporu zátěže, na jak dlouho energie vydrží.

    • karel holoubek (neregistrovaný)

      Pane děkuji za připomínku J.M.Trosky to musela být hlava, počítače, skenery, kmenové buňky o některých věcech jak mohl vědět nechápu. Hodně zdraví a pěkný rok 2017.

  3. Předpoklad reálného použití … cca za 10 let :-D

  4. zkill (neregistrovaný)

    Hlavní nevýhodou současných supercapů je samovybíjení které významně roste s kapacitou kondenzátoru. V dohledné době (min 5 let) není reálné, aby superkapy nahradili Li-Ion/Li-Pol baterie.
    Na druhou stranu je samovybíjení u menších kapacit je už na dobré úrovni (např. BestCap od AVX). Supercap je pak možné dát paralelně k li-ion baterii a zvýšit dobu provozu hlavně při nízkých teplotách u zařízení, které vyžadují špičkově velké odběry (rádiové vysílače). Supercapy mají určitě velkou budoucnost, v dohledné době však ne jako primární zdroje energie.

    • thegrid (neregistrovaný)

      přesně tak, to je hlavní problém. A vyřešilo by se to supervodičem, který ovšem při pokojové teplotě neexistuje :-)

  5. Kolemjdoucí (neregistrovaný)

    Už se dávno používají u dopravních a pracovních přibližovadel, kde postačuje dojezd do 15km. Třeba na letištích. Nabití na plný dojezd je otázkou několika vteřin. Pak se používají ke skladování rekuperované energie, třeba při brždění, jsou k tomu vhodnější než akumulátory, kde musíte přísně dodržovat dobíjecí napětí s proudy. Navíc kondenzátory makají i v těch nejkrutějších mrazech i při horkých létech, což akumulátorům škodí.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *