Riječ je otrogodišnjem međunarodnom projektu "Baterije i superkondezatori na bazi ugljenika" (Carbon-based Batteries and Supercapacitors – SUPERCAR, 2021-2024), koji je odobren u okviru NATO programa ,,Nauka za mir i bezbjednost“.
Rukovodilac ovog projekta, prof. dr Veselinka Grudić, redovni profesor i dekan Metalurško-tehnološkog fakulteta, objašnjava da će u okviru projekta biti razvijen set novih nanoporoznih ugljeničnih elektroda za sledeću generaciju punjivih baterija i superkondenzatora (koji ne sadrže litijum), oslanjajući se na široko dostupne elemente poput natrijuma (Na), magnezijuma (Mg), kalcijuma (Ca)i aluminijuma (Al).
„Najsavremenije litijum-jonske baterije i litijum-jonski hibridni kondenzatori predstavljaju dobar izbor u pogledu energije i snage. Međutim, njihova masovna primjena (poput onih u električnim vozilima i električnim mrežama) ozbiljno je ograničena količinom litijuma i visokom cijenom. Svijest o ograničenim resursima litijuma na Zemlji pokrenula je intenzivnaistraživanja izvan tehnologije litijuma, gdje se Na, Mg, Ca i Al, zbog njihove velike zastupljenosti u prirodi, ističu kao najperspektivniji kandidati.
Sa druge strane, nedostatak grafita koji se prvenstveno koristi kao anoda litijum-jonskih baterija je nemogućnost skladištenja velike količine viševalentnih jona tokom punjenja/pražnjenja. To je jedna od ključnih prepreka za razvoj alternativnih sistema za skladištenje energije. Upravo ovim problemima se bavi projekat SUPERCAR, sa osnovnom idejom da se pronađu novi, jeftini i visoko bezbjedni ugljenici, pogodni za primjenu u sljedećoj generaciji uređaja za skladištenje energije bez litijuma“, objašnjava profesorka Grudić.
Uloga elektrohemijskih sistema za skladištenje (ESS) u smanjenju potrošnje fosilnih goriva i emisije gasova staklene bašte je od suštinske važnosti, zahvaljujući njihovoj sposobnosti da skladište energiju (iz obnovljivih izvora) i isporučuju je električnim vozilima, dodaje ona.
„U prvih šest mjeseci bili smo usredsređeni na optimizaciju procesa karbonizacije otpadne biomase u cilju sinteze ugljeničnih materijala visoke sposobnosti skladištenja naelektrisanja, a koji bi se mogli koristiti u Na- i Al-jonskim baterijama i superkondenzatorima. Za sintezu prve serije ugljeničnih materijala koristili smo otpadnu biomasu iz proizvodnje vina (grane vinove loze) pri čemu su dobijeni obećavajući rezultati, čija je priprema za publikaciju u renomiranommeđunarodnom časopisu u toku. Stabljika grožđa bila je naš prvi izbor, kao nusproizvod industrije vina vrlo zastupljen u našoj zemlji“, kaže profesorka Grudić.
Crnogorska nacionalna kompanija „Plantaže“, a i brojne druge privatne vinarije još uvijek, smatra ona, nijesu u potpunosti riješile pitanje odlaganja i korištenja ovog otpada, pa je njegova valorizacija u cilju dobijanjaproizvoda visoke vrijednosti od velikog značaja za našu zemlju.
„Dalje aktivnosti će biti usmjerene na pronalaženje novih strategija sinteze u cilju poboljšanja skladištenja naelektrisanja viševalentnih jona, zajedno sa fundamentalnim razumijevanjem kinetike površinskih procesa na ugljenicima“, najavila je profesorka Grudić.
Na projektu učestvuju i mladi istraživači sa Metalurško-tehnološkog fakulteta, MSc Jana Mišurović, saradnik u nastavi, i MSc Aleksandra Gezović, student doktorskih studija. Pored rada na matičnoj instituciji, istraživačima će kroz projektom planirane treninge, biti omogućeno profesionalno usavršavanjeu partnerskim instutucijama.
Projekat takođe otvara mogućnosti za studente svih nivoa studija Metalurško-tehnološkog fakulteta, da se kroz izradu stručnih radova uključe u istraživanja u ovoj potpuno novoj oblasti istraživanja u Crnoj Gori. Zahvaljujući sredstvima obezbijeđenim ovim projektom biće nabavljen stoni rendgenski difraktometar i ostala sitnija oprema koja će značajno unaprijediti istraživačke kapacitete Fakulteta.
PARTNERI NA PROJEKTU
Pored Metalurško-tehnološkog fakulteta, partneri na projektu su Nacionalni institut za hemiju u Ljubljani i Fakultet za fizičku hemiju Univerzitet u Beogradu. Rukovodioci sa strane partnerskih zemalja Slovenije i Srbije su dr Robert Dominko, redovni profesor na Fakultetu za hemiju i hemijsku tehnologiju Univerziteta u Ljubljani i vodeći istraživač u Nacionalnom institutu za hemiju u Ljubljani i dr Milica Vujković, viši naučni saradnik na Fakultetu za fizičku hemiju Univerziteta u Beogradu.
Tim profesorke Grudić, koji se trenutno jedini bavi elektrohemijskim izvorima energije u Crnoj Gori, će sarađujući sa partnerima iz Slovenije i Srbije, imati priliku da razvija i ojača ovo aktuelno istraživačko područje. SUPERCAR projekat okuplja tri institucije, ne samo da bi poboljšali svoje istraživačke kapacitete i resurse, već i da bi postigli napredak u budućoj tehnologiji skladištenja energije.
