Chyba każdy globalny problem ludzkości – od zanieczyszczenia środowiska po brak dostępu do wody czy głód – można byłoby rozwiązać, mając do dyspozycji odpowiednią ilość energii. Tej na Ziemi nie brakuje. Ale najwięcej jest jej tam, gdzie prawie nikt nie mieszka. Słońce oświetla ogromne pustkowia. Nawet stosując mało wydajne ogniwa słoneczne, niewielki kawałek pustyni rozwiązałby ziemskie problemy energetyczne.

Tyle tylko, że tradycyjne przesyłanie prądu przewodami elektrycznymi na duże odległości nie ma żadnego sensu. Koszty inwestycji i straty związane z przesyłem są ogromne. Ale gdyby zbudować jakąś baterię albo akumulator niewielkich rozmiarów, który byłby w stanie zmagazynować ogromną ilość energii elektrycznej...

Niestety, na razie mamy do dyspozycji baterie, które są ciężkie i magazynują bardzo mało prądu. Co gorsza, mimo prowadzonych w wielu miejscach na świecie intensywnych prac, nie ma widoków na zmianę tej sytuacji. Tradycyjne baterie trochę nam jeszcze posłużą, więc warto się dowiedzieć, jak działają.

Są to urządzenia, które zamieniają energię chemiczną w elektryczną. Pierwsze ogniwo skonstruował w 1796 roku włoski badacz Alessandro Volta. Ułożył stosik z płytek srebrnych i cynowych, przedzielając je kawałkami papieru nasączonymi roztworem soli. Dzisiaj mamy inne baterie, ale zasada ich działania nie zmieniła się.

Weźmy za przykład klasyczną baterię cynkowo-węglową. W wyniku reakcji chemicznej (cynku z kwasem siarkowym) powstaje w niej „nadwyżka” elektronów, które gromadzą się na jednej z elektrod, wykonanej z węgla. Jeżeli do takiej baterii podłączymy żarówkę, zacznie świecić. Dziś najczęściej występującymi bateriami jednorazowymi są te alkaliczne, których elektrody wykonane są z cynku i tlenku manganu. Ale to nie jedyny sposób na uzyskiwanie prądu z reakcji chemicznych.

W „mokrych” akumulatorach znajduje się silny kwas siarkowy i zanurzone w nim płytki: ołowiana i z dwutlenku ołowiu. Reakcja chemiczna, która wówczas zachodzi, jest odwracalna. Po wyczerpaniu można więc akumulator ponownie naładować. Przepuszczając przez elektrody prąd „cofamy” reakcje chemiczne, które zaszły wcześniej. Tak samo można naładować akumulatory litowo-jonowe, których najczęściej używamy dziś do zasilania elektroniki (telefonów, tabletów czy laptopów).

Warto przy tym pamiętać, że zarówno akumulatory, jak i baterie jednorazowe zawierają toksyczne substancje. Dlatego nie należy ich wyrzucać do zwykłego kosza na śmieci, lecz do specjalnych pojemników na elektroodpady.