Pereiti prie turinio

KTU doktorantė ieško alternatyvų nesaugiems akumuliatoriams – sprogstantys paspirtukai taps praeitimi?

Svarbiausios | 2024-12-16

Lietuvoje 2024-aisiais metais visuomenėje ne kartą nuskambėjo atvejai, kai paspirtukuose ar kituose elektronikos įrenginiuose sprogo esančios ličio jonų baterijos. KTU doktorantė elektronikos prietaisuose bando pritaikyti natrio jonų akumuliatorius, kurie būtų pigesnė ir draugiškesnė aplinkai alternatyva, padėsianti išspręsti sprogimo ar gaisro problemas.

Kauno technologijos universiteto Cheminės technologijos fakulteto (KTU CTF) doktorantė Eglė Ūsovienė teigia, kad lyginant šiuos akumuliatorius, ličio jonų akumuliatoriai pasižymi geresnėmis elektrinės talpos savybėmis, todėl prietaisai ne taip greitai išsikrauna, tačiau natrio jonų akumuliatoriai pasižymi didesniu saugumu.

„Šiuo metu tyrinėju įvairias elektrodų medžiagas, kurios natrio jonų akumuliatoriams padėtų konkuruoti su ličio jonų akumuliatoriais ir užtikrintų draugiškesnes medžiagas aplinkai. Tikiuosi, kad mano vykdomi tyrimai bent kiek pastūmės platesnį šių akumuliatorių pritaikymą rinkoje“, – kalba ji.

Valgomoji druska – žaliava akumuliatorių gamybai

Eglė Ūsovienė
Eglė Ūsovienė

Kol kas buities prietaisuose ar elektroniniuose įrenginiuose integruojami ličio jonų akumuliatoriai. Deja, juos sunku perdirbti, jie reikalauja didelių vandens ir energijos išteklių savo gamybai, taip pat vis didėja ličio karbonato žaliavos, naudojamos šių akumuliatorių gamyboje, kaina. Tai lemia ir pačių akumuliatorių didesnę kainą.

„Jie gaminami iš labai toksiškų medžiagų ir kelia grėsmę savo saugumui. Kaip jau žinome iš pavyzdžių, gali ne tik užsidegti, bet ir sprogti, o taip sužaloti šalia esančius žmones ar padaryti negrįžtamą žalą turtui“, – tikina E. Ūsovienė.

Eglė Ūsovienė
Eglė Ūsovienė

Pasak KTU doktorantės, sprogimą dažniausiai sukelia nepakankamas akumuliatorių pakrovimas, defektai arba netinkamas naudojimas. Kylant ličio jonų akumuliatorių sistemos temperatūrai, jie pradeda kaisti, kol galiausiai sprogsta. Siekiant išspręsti šias problemas, būtų logiška ličio jonų akumuliatorius pakeisti kitomis alternatyvomis.

„Pasirinkti natrio jonų akumuliatorius paskatino tai, kad pats natris lengvai randamas gamtoje valgomosios druskos (natrio chlorido) pavidalu. Dėl šios medžiagos gausos būtų užtikrinama mažesnė akumuliatorių kaina, ekonominis prieinamumas daugybei kitų šalių“, – pastebi E. Ūsovienė.

Be to, nenaudojant kenksmingų medžiagų natrio jonų akumuliatorių gamyboje, būtų užtikrintas ekologiškumas ir didesnis saugumas, nes natrio jonų akumuliatoriai nėra linkę kelti saugumo grėsmės, kaip kad ličio jonų akumuliatoriai.

„Yra įvairiausių alternatyvių ličio jonų akumuliatoriams, tačiau siekiant juos komercializuoti, reikia atrasti panašių arba geresnių elektrinių savybių akumuliatoriams nei kad ličio jonų. Kol kas tik ličio akumuliatoriai išsiskiria didžiausiomis elektrinėmis talpos savybėmis (todėl jie ir dažniausiai sutinkami įrenginiuose, kurių veikimui užtikrinti reikalingi akumuliatoriai)“, – konstatuoja E. Ūsovienė.

Pasikeitusios svajonės – naujų idėjų pradžia

Studijuoti Chemijos inžinerijos doktorantūroje E. Ūsovienė nusprendė pabaigusi šios krypties tiek bakalauro, tiek magistrantūros studijas KTU CTF. Šiuo sprendimu ji džiaugiasi, nes jaučia prasmę vykdant mokslinius tyrimus ir dalinantis jų rezultatais. Tiesa, būdama dvyliktoje klasėje E. Ūsovienė svajojo būti medike, tačiau galiausiai priėmė sprendimą stoti į Chemijos inžineriją.

„Bijojau, kad būdama gydytoja nerasiu balanso tarp šeimyninio gyvenimo ir medikės karjeros. Nesakau, kad tai neįmanoma, tačiau manau, kad tam reikia daug pastangų. Chemijos inžinerija pasirodė patraukli, nes man patiko chemija, o be to, baigusi šią specialybę galėjau siekti ne tik chemikės, bet ir inžinierės karjeros“, – apie svarbius gyvenimo pasirinkimus pasakoja E. Ūsovienė.

Universiteto aplinka E. Ūsovienei itin artima, čia ji gali realizuoti visas savo idėjas. Ji įsitikinusi, kad doktorantūros studijų nauda – galimybė vykdyti tiriamąją veiklą, kuri domina, o KTU suteikia visas galimybes to pasiekti.

„Žinoma, pats žmogus atsirenka, ar jam naudingos šios studijos, bet man atrodo, kad po jų gali tapti savo srities ekspertu. Svarbiausia visuomet tobulėti ir nenustoti mokytis“, – šypsosi E. Ūsovienė.

Siekiant kiek įmanoma labiau įsitraukti į KTU vykdomą veiklą ir pajausti, ką reiškia būti studentu, KTU doktorantė papildomai prisijungė prie KTU Studentų mokslinės draugijos (KTU SMD). Šioje organizacijoje ji susipažino ir su robotų intelektu – nors pati prie jų konstravimo ir programavimo neprisidėjo, tačiau E. Ūsovienė įsitikinusi – robotus kuriantis asmuo turi išsiskirti ne tik analiniais gebėjimais, bet ir kūrybiškumu.

Eglė Ūsovienė
Eglė Ūsovienė

„Išties įdomu matyti, kaip skirtingi žmonės konstruoja šiuos savo kūrinius ir sprendžia problemas susijusias su robotika, darančia tiesioginę įtaką visuomenei ir pramonei. Smagu, kad KTU SMD sukuria galimybę visiems besidomintiems ir robotus konstruojantiems entuziastams dalyvauti renginyje „Robotų intelektas“. Tokio tipo renginiai ne taip ir dažnai organizuojami Lietuvoje“, – pastebi KTU doktorantė.

Ji priduria, kad vykdomi KTU SMD renginiai ir veiklos – aktualios visai visuomenei, nes jų metu vykdomas savotiškas eksperimentų, naujausių technologijų ir mokslo švietimo procesas: „Labai didžiuojuosi, kad man pačiai teko būti šios organizacijos dalimi aktyviai įsitraukiant į jos vykdomas veiklas, nes ten įgijau daugybę svarbių žinių.“