Akumulatory przepływowe służą do chemicznego magazynowania energii w elektrolicie. Posiadają dwa zewnętrzne zbiorniki z elektrolitem dodatnim oraz elektrolitem ujemnym, które są oddzielone membraną przepuszczającą jedynie elektrony i protony. Membrana nie pozwala na wymieszanie się dwóch elektrolitów znajdujących się w osobnych zbiornikach. Zachodząca reakcja jest odwracalna, a więc akumulatory mogą być ładowane i rozładowywane. Ich pojemność zależy od ilości elektrolitów.
Naukowcy z IBM oraz ETH Zurich (Politechnika Federalna w Zurychu) zbudowali malutki akumulator przepływowy, który jest zdolny nie tylko do tego aby dostarczać energię do chipów, lecz również do ich dodatkowego chłodzenia. Innymi słowy ich wynalazek wygeneruje energię niezbędną do zasilania mikroprocesora, ale w międzyczasie jeszcze rozproszy wygenerowane ciepło.
Wanadowe akumulatory przepływowe (Redox Flow Batteries), które wykorzystują zmianę stopnia utleniania wanadu w celu pobierania lub oddawania elektronów są wykorzystywane do przechowywania energii na dużą skalę, aby wspomagać np. elektrownie wiatrowe w sytuacjach kiedy nie mogą wytwarzać energii. Wyniki pracy ludzi z IBM i ETH Zurich celują w zupełnie inną skalę – ich akumulatory mają zasilać elektronikę niewielkich rozmiarów i dodatkowo ją chłodzić. Julian Marschewski tłumaczy:
Jesteśmy pierwszymi naukowacami, którym udało się zbudować tak niewielkich rozmiarów akumulator przepływowy, który łączy ze sobą dostarczenie energii oraz chłodzenie.
Technologia druku 3D umożliwiła stworzenie systemu, który zużywa bardzo mało mocy do pompowania elektrolitów - proces pompowania jest niezbędny do tego aby płyn przepływał obok specjalnej membrany przepuszczającej jony. W efekcie końcowym opracowany system wytwarza 1,4 watów na centymetr kwadratowy, a po odjęciu tego co idzie na zasilenie pompowania zostaje 1 wat na centymetr kwadratowy. No i rozprasza więcej ciepła niż generuje. Dalsze prace będą skupione na tym, żeby opracowany akumulator generował więcej energii.
Aktualnie zbudowany prototyp ma jedynie 1,5 mm grubości i mógłby zostać wykorzystany podczas „upychania chipów jak naleśniki”. Jego rolą byłoby oczywiście zasilanie i chłodzenie. Badacze udowodnili już działanie swojego wytworu podczas eksperymentów zakończonych powodzeniem. Podkreśla się jednak, że optymalizacja jest niezbędna zanim będzie to można faktycznie wykorzystywać do zasilania czegokolwiek. Poza tym, w przyszłości możliwe byłyby również inne zastosowania, a za przykład podano lasery, gdzie chłodzenie i równoczesne dostarczanie energii jest bardzo istotne lub baterie słoneczne, w których taki system pomógłby w utrzymywaniu optymalnej temperatury.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
