Descoperirea care poate schimba energia viitorului: O baterie inspirată de Edison se încarcă în câteva secunde

Postat la: 10.09.2026 |

Descoperirea care poate schimba energia viitorului: O baterie inspirată de Edison se încarcă în câteva secunde

Bateria lui Edison revine în forță. Cercetătorii au creat o versiune care se încarcă în câteva secunde și rezistă la peste 12.000 de cicluri.

Un model de baterie concepută în urmă cu mai bine de un secol de Thomas Edison primește o nouă șansă datorită nanotehnologiei. O echipă internațională de cercetători a dezvoltat o versiune modernizată a bateriei nichel-fier care se poate încărca în doar câteva secunde și poate rezista la peste 12.000 de cicluri de încărcare.

Rezultatele studiului au fost publicate în august 2025, în revista Small, iar cercetătorii susțin că tehnologia ar putea avea aplicații importante în domeniul stocării energiei, chiar dacă, în prezent, nu poate rivaliza cu bateriile litiu-ion în ceea ce privește capacitatea totală de stocare.

O idee veche de peste 120 de ani, readusă în laborator

Bateria nichel-fier a fost brevetată de Thomas Edison în 1901. Inventatorul american urmărea să obțină o alternativă mai fiabilă și mai ieftină la bateriile plumb-acid și spera ca aceasta să contribuie la creșterea autonomiei primelor automobile electrice.

Tehnologia nu a reușit însă să se impună. Motoarele cu ardere internă au dominat rapid piața auto, iar bateriile lui Edison au rămas în plan secund.

Mai bine de un secol mai târziu, cercetătorii au revenit asupra conceptului și au încercat să-i valorifice avantajele folosind instrumente moderne de nanotehnologie.

„Oamenii se gândesc adesea la instrumentele nanotehnologice moderne ca fiind complicate și de înaltă tehnologie, dar abordarea noastră este surprinzător de simplă și directă", a declarat Maher El-Kady, coautor al studiului și cercetător la UCLA. „Doar amestecăm ingrediente comune, aplicăm etape ușoare de încălzire și folosim materii prime disponibile pe scară largă."

Nanoclusterii care accelerează reacțiile

Pentru noua baterie, cercetătorii au pornit și de la un model întâlnit în natură. Ei au studiat modul în care anumite proteine contribuie la formarea oaselor, prin organizarea unor compuși pe bază de calciu.

Echipa a încercat să adapteze acest principiu pentru a forma grupări extrem de mici de nichel și fier. Scopul a fost creșterea suprafeței disponibile pentru reacțiile chimice din interiorul bateriei.

Cercetătorii au combinat proteine derivate din vaci cu oxid de grafen, un material bidimensional extrem de subțire. Amestecul a fost apoi încălzit la temperaturi ridicate, proces prin care proteinele s-au carbonizat, iar micile grupări metalice au fost integrate în material.

Unele dintre aceste nanoclustere au avut un diametru de aproximativ 5 nanometri, în timp ce altele au fost atât de mici încât au ajuns la dimensiunea unui singur atom.

Materialul rezultat are forma unui aerogel, cu un volum format în proporție de aproximativ 99% din aer, potrivit Popular Mechanics.

Dimensiunea extrem de redusă a particulelor crește considerabil suprafața disponibilă pentru reacțiile electrochimice. Astfel, o proporție mai mare dintre atomi poate participa la reacțiile care au loc în timpul încărcării și descărcării.

„Pe măsură ce trecem de la particule mai mari la aceste nanoclustere extrem de mici, suprafața devine dramatic mai mare", a explicat El-Kady. „Când particulele sunt atât de mici, aproape fiecare atom poate participa la reacție. Așadar, încărcarea și descărcarea se întâmplă mult mai repede."

Nu înlocuiește încă bateriile litiu-ion

Deși performanțele sunt impresionante, noua baterie nu poate depăși în prezent bateriile litiu-ion în ceea ce privește capacitatea generală de stocare. Din acest motiv, cercetătorii nu o văd neapărat ca pe un înlocuitor direct pentru bateriile utilizate în prezent în mașinile electrice și în dispozitivele electronice.

În schimb, tehnologia ar putea fi utilă în alte domenii, în special pentru stocarea energiei produse din surse regenerabile.

Bateriile nichel-fier ar putea fi folosite pentru păstrarea energiei generate în exces în timpul zilei, care să fie utilizată ulterior, inclusiv pe timpul nopții. O altă posibilă aplicație este alimentarea de rezervă a centrelor de date, al căror consum de energie crește rapid.

Bateriile litiu-ion rămân foarte eficiente pentru stocarea pe termen scurt, însă au și probleme legate de siguranță. În anumite condiții, acestea pot intra în „fugă termică", un proces de încălzire necontrolată care poate provoca fum, incendii sau, în cazuri extreme, explozii.

O alternativă studiată în prezent este reprezentată de bateriile fier-aer, care folosesc un proces bazat pe oxidarea și reducerea fierului, însă acestea sunt în general mai lente la încărcare și descărcare și au o eficiență energetică mai redusă.

Următoarea provocare, producția la scară largă

Pentru ca bateria inspirată de invenția lui Edison să ajungă la utilizare comercială, cercetătorii trebuie să rezolve însă o problemă esențială: producția la scară largă.

Echipa condusă de El-Kady lucrează în prezent la îmbunătățirea procesului de fabricare a nanoclusterelor și caută materiale care să poată înlocui proteinele derivate din vaci. Printre variantele analizate se numără polimerii naturali, mai ușor de procurat și de utilizat la scară industrială.

La mai mult de un an de la publicarea studiului inițial, cercetătorii nu au publicat încă lucrări suplimentare dedicate acestei tehnologii. În paralel, alte tipuri de baterii, inclusiv cele pe bază de zinc, continuă să atragă atenția datorită costurilor reduse.

Deocamdată, nu există o tehnologie care să fi câștigat definitiv cursa pentru viitorul stocării energiei. Bateria imaginată de Edison în urmă cu peste 120 de ani ar putea primi însă o a doua șansă, de această dată nu neapărat pentru automobile, ci pentru una dintre cele mai mari provocări energetice ale prezentului: stocarea eficientă și sigură a energiei.

loading...
DIN ACEEASI CATEGORIE...
PUTETI CITI SI...

Descoperirea care poate schimba energia viitorului: O baterie inspirată de Edison se încarcă în câteva secunde

Postat la: 10.09.2026 |

0

Bateria lui Edison revine în forță. Cercetătorii au creat o versiune care se încarcă în câteva secunde și rezistă la peste 12.000 de cicluri.

Un model de baterie concepută în urmă cu mai bine de un secol de Thomas Edison primește o nouă șansă datorită nanotehnologiei. O echipă internațională de cercetători a dezvoltat o versiune modernizată a bateriei nichel-fier care se poate încărca în doar câteva secunde și poate rezista la peste 12.000 de cicluri de încărcare.

Rezultatele studiului au fost publicate în august 2025, în revista Small, iar cercetătorii susțin că tehnologia ar putea avea aplicații importante în domeniul stocării energiei, chiar dacă, în prezent, nu poate rivaliza cu bateriile litiu-ion în ceea ce privește capacitatea totală de stocare.

O idee veche de peste 120 de ani, readusă în laborator

Bateria nichel-fier a fost brevetată de Thomas Edison în 1901. Inventatorul american urmărea să obțină o alternativă mai fiabilă și mai ieftină la bateriile plumb-acid și spera ca aceasta să contribuie la creșterea autonomiei primelor automobile electrice.

Tehnologia nu a reușit însă să se impună. Motoarele cu ardere internă au dominat rapid piața auto, iar bateriile lui Edison au rămas în plan secund.

Mai bine de un secol mai târziu, cercetătorii au revenit asupra conceptului și au încercat să-i valorifice avantajele folosind instrumente moderne de nanotehnologie.

„Oamenii se gândesc adesea la instrumentele nanotehnologice moderne ca fiind complicate și de înaltă tehnologie, dar abordarea noastră este surprinzător de simplă și directă", a declarat Maher El-Kady, coautor al studiului și cercetător la UCLA. „Doar amestecăm ingrediente comune, aplicăm etape ușoare de încălzire și folosim materii prime disponibile pe scară largă."

Nanoclusterii care accelerează reacțiile

Pentru noua baterie, cercetătorii au pornit și de la un model întâlnit în natură. Ei au studiat modul în care anumite proteine contribuie la formarea oaselor, prin organizarea unor compuși pe bază de calciu.

Echipa a încercat să adapteze acest principiu pentru a forma grupări extrem de mici de nichel și fier. Scopul a fost creșterea suprafeței disponibile pentru reacțiile chimice din interiorul bateriei.

Cercetătorii au combinat proteine derivate din vaci cu oxid de grafen, un material bidimensional extrem de subțire. Amestecul a fost apoi încălzit la temperaturi ridicate, proces prin care proteinele s-au carbonizat, iar micile grupări metalice au fost integrate în material.

Unele dintre aceste nanoclustere au avut un diametru de aproximativ 5 nanometri, în timp ce altele au fost atât de mici încât au ajuns la dimensiunea unui singur atom.

Materialul rezultat are forma unui aerogel, cu un volum format în proporție de aproximativ 99% din aer, potrivit Popular Mechanics.

Dimensiunea extrem de redusă a particulelor crește considerabil suprafața disponibilă pentru reacțiile electrochimice. Astfel, o proporție mai mare dintre atomi poate participa la reacțiile care au loc în timpul încărcării și descărcării.

„Pe măsură ce trecem de la particule mai mari la aceste nanoclustere extrem de mici, suprafața devine dramatic mai mare", a explicat El-Kady. „Când particulele sunt atât de mici, aproape fiecare atom poate participa la reacție. Așadar, încărcarea și descărcarea se întâmplă mult mai repede."

Nu înlocuiește încă bateriile litiu-ion

Deși performanțele sunt impresionante, noua baterie nu poate depăși în prezent bateriile litiu-ion în ceea ce privește capacitatea generală de stocare. Din acest motiv, cercetătorii nu o văd neapărat ca pe un înlocuitor direct pentru bateriile utilizate în prezent în mașinile electrice și în dispozitivele electronice.

În schimb, tehnologia ar putea fi utilă în alte domenii, în special pentru stocarea energiei produse din surse regenerabile.

Bateriile nichel-fier ar putea fi folosite pentru păstrarea energiei generate în exces în timpul zilei, care să fie utilizată ulterior, inclusiv pe timpul nopții. O altă posibilă aplicație este alimentarea de rezervă a centrelor de date, al căror consum de energie crește rapid.

Bateriile litiu-ion rămân foarte eficiente pentru stocarea pe termen scurt, însă au și probleme legate de siguranță. În anumite condiții, acestea pot intra în „fugă termică", un proces de încălzire necontrolată care poate provoca fum, incendii sau, în cazuri extreme, explozii.

O alternativă studiată în prezent este reprezentată de bateriile fier-aer, care folosesc un proces bazat pe oxidarea și reducerea fierului, însă acestea sunt în general mai lente la încărcare și descărcare și au o eficiență energetică mai redusă.

Următoarea provocare, producția la scară largă

Pentru ca bateria inspirată de invenția lui Edison să ajungă la utilizare comercială, cercetătorii trebuie să rezolve însă o problemă esențială: producția la scară largă.

Echipa condusă de El-Kady lucrează în prezent la îmbunătățirea procesului de fabricare a nanoclusterelor și caută materiale care să poată înlocui proteinele derivate din vaci. Printre variantele analizate se numără polimerii naturali, mai ușor de procurat și de utilizat la scară industrială.

La mai mult de un an de la publicarea studiului inițial, cercetătorii nu au publicat încă lucrări suplimentare dedicate acestei tehnologii. În paralel, alte tipuri de baterii, inclusiv cele pe bază de zinc, continuă să atragă atenția datorită costurilor reduse.

Deocamdată, nu există o tehnologie care să fi câștigat definitiv cursa pentru viitorul stocării energiei. Bateria imaginată de Edison în urmă cu peste 120 de ani ar putea primi însă o a doua șansă, de această dată nu neapărat pentru automobile, ci pentru una dintre cele mai mari provocări energetice ale prezentului: stocarea eficientă și sigură a energiei.

DIN ACEEASI CATEGORIE...
albeni
comentarii
Adauga un comentariu
Adauga comentariu

Nume*

Comentariu

Trimite

ULTIMA ORA



DIN CATEGORIE

  • TOP CITITE
  • TOP COMENTATE