3. Áram-ügyek

Éppen én szólaltam fel az általam minden évben megrendezett négynapos szeminárium első estéjén, amikor az első sorban ülő egyik, csillogószemű, élénk legényke feltett egy csiklandós kérdést. Amint az ilyenkor szokásom, magam is rámeresztettem csillogó szememet és megkérdeztem tőle: „Ugye tizenkét éves vagy?”

És amint az ilyenkor szintén várható, azonnal visszakérdezett: – Igen, de honnan tudja?

– Könnyű volt kitalálnom. Ahogy már egy korábbi tanulmányomban kifejtettem, a tizenkét évesnél fiatalabb, jóeszű gyerekeket a bizonytalanság, az idősebbeket pedig a társadalmi megkötöttségek tartják vissza a kérdezősködéstől. Pontosan tizenkét éves korukban viszont egyetlen életcéljuk, hogy megkeserítsék az előadók életét.

Ez a tizenkét éves fickó, akinek mellesleg Alex volt a neve, jót mulatott a magyarázatomon. Kedvemre való kölyök volt, így azután a következő pár nap folyamán alaposan kiélveztem a társaságát. Természetesen nem állhattam meg, hogy ne űzzek vele mindenféle nyelvi játékokat és ne higgyék, hogy mindet én nyertem.

Egy alkalommal megemlítette, hogy bar mitzvah szertartása októberben várható, ennélfogva megjegyeztem: „Biztosan akkor töltőd be a tizenhármat.”

– Igen, így van – válaszolta Alex.

– Többé hát nem leszel tizenkét éves.

– Nem, többé nem leszek.

– Közönséges, bamba tizenhárom éves leszel, igaz, Alex? – mosolyogtam rá kedélyesen, és sejtelmem sem volt róla, milyen végzetes csapdát állítottam magamnak.

Alex azonnal kapcsolt. Komolyan rámemelte a szemét és így szólt: – Miért, magával ez történt, amikor betöltötte a tizenhármat?

A mosoly nyomban lehervadt a képemről, mivel egyértelműen mattot kaptam tőle. Csak arra a szánalmas közhelyre futotta tőlem, hogy: – Ó, én kivétel voltam amire a kölyök habozás nélkül rávágta: – Nos, én is az leszek.

Általában jót tesz, ha néha én is megkapom a magamét, és ez az eset ráadásul mulatságos is, bár igaz, hogy az én rovásomra. Ugyanakkor kissé megnyirbálja az önbizalmamat arra nézve, hogy simán folytathatom-e a villamosság előállításáról szóló beszámolómat.

De van-e más választásom?

Az előző fejezet végén bemutattam egy lehetséges elektromos elemet, amely cinkszulfátba merített cinklemezből és rézszulfátba merülő rézlemezből áll, csupán a villamos energia előállítására alkalmas vegyi elemek alapelveinek bemutatása végett. E példa szerint azonban a vegyi folyamatok olyan lassan mennének végbe, hogy elenyészően csekély elektromos áramot termelnének, ami aligha lenne elegendő bármiféle gyakorlati hasznosításhoz.

Ennek feljavítása legegyszerűbben az elektródokat befogadó oldat savasításában rejlik. Végül így a cink- és rézlemez felhígított kénsavba merül. A cink (amely a réznél vegyileg jóval aktívabb) túlságosan is gyors reakcióba lépne a savval, így azután kevéssé aktív higanyborítással védik, hogy a folyamatot egy kissé lelassítsák.

Magában a reakciós folyamatban a cink cinkionokat ad le, míg a réz rézionokat vesz fel. A végeredmény, leegyszerűsítve a következő: cink plusz rézszulfát, cinkszulfát és réz kialakulásához vezet. E reakció során az elektronok a rézből a cinkbe áramlanak át, majd a cinkből, a vezetőn keresztül visszatérnek a rézbe.

Ilyen körülmények között az áram már elég erős ahhoz, hogy gyakorlatilag is használható legyen és mindaddig újratermelődik, míg a vegyi reakció véget nem ér, és a cink teljes egészében fel nem oldódik. A valóságban azonban, sajnos nem ez a helyzet. Az áram meglepően rövid idő alatt legyengül és teljesen leáll.

A kérdést egy angol tudós, John Frederic Daniell (1790-1845) vette a kezébe. Hamarosan megtalálta a baj forrását. A reakció során a kénsavból hidrogén szabadul fel. Ez a hidrogén előszeretettel rakódik le a rézelektródra fokozatosan szigeteli s így az egyre kevésbé képes részt venni a folyamatban. Ennek tulajdonítható az áram gyöngülése és végül megszűnése.

Daniell tehát arra törekedett, hogy megnehezítse a hidrogén útját a rézhez. 1836-ban olyan villamos elemet készített, amelyben a cinklemezt és a kénsavat marhanyelőcsőben helyezte el. Ezt az egészet azután egy rézszulfátot tartalmazó rézedénybe merítette.

Ennek eredményeképpen a felszabadult hidrogén a cink közelében marad és csak lassan szivárog át az állati szöveten. Amikor viszont kikerül a nyelőcsődarabból, reakcióba lép a rézszulfáttal, rezet és kénsavat hozva létre, a réz pedig kiválik az edény falán. A hidrogén ugyanakkor lassan szivárog ki, hogy nagy része nem kerülheti el a rézszulfáttal való reakciót és nem rakódhat rá a rézfelületre.

Az ilyen „Daniell-elem” hosszabb ideig állít elő számottevő mennyiségű villamos energiát, ennélfogva ez volt az első, gyakorlatban is hasznosítható telep. (A marhanyelőcsövet hamarosan fényezetlen porcelánnal helyettesítették, ami könnyebben kezelhető, és a hidrogén ugyanúgy keresztülhatol rajta).

A Daniell-elem komoly hátránya viszont, hogy felhasználás előtt frissen kell elkészíteni. Ha az ilyen elemet felhasználás előtt huzamosabb ideig állni hagyjuk, a vegyi reakciók a fényezetlen porcelánon oda-vissza áthatoló anyagokban jórészt már azelőtt lezajlanak, hogy bármi hasznukat vehettük volna.

A második hátrány az, hogy a réz meglehetősen drága fém.

Georges Leclanché, francia mérnök (1839-1882) 1867-ben másfajta vegyi elemet szerkesztett, amelyben nem használt fel rezet. A mázatlan porcelánedény belsejében egy szénrudat helyezett el (a szén nagyon olcsó anyag), majd szénpor és mangán-dioxid keverékébe ágyazta. Az edényt ekkor beletette egy nagyobb, ammóniumkloridot tartalmazó másikba. A külső edényben ezen kívül egy cinkrudat is elhelyezett. Ebben a „Leclanché-elemben” az elektronok a cink felől a szén felé áramlottak.

A következő húsz év során a Leclanché-elemet liszt és gipsz hozzáadásával módosították, s ezáltal sűrű pasztává alakították az ammóniumkloridot. A mázatlan porcelánedényt textilzacskóval helyettesítették. A cinkrúd cinkedénnyé változott, amelybe beletöltötték a pasztát, majd a szénrudat mellékleteivel, köztük a szövetzacskóval együtt ebbe a pasztába merítették. A tetejét szurokkal lepecsételték és az egészet kartonba csomagolták.

Az eljárás eredménye az lett, amit manapság egyszerűen villanyelemnek nevezünk. Ezen kívül „szárazelemként” is emlegetjük. Valójában nem teljesen száraz, mivel ha felnyitjuk, a belsejét nedvesnek találjuk. (Nem is működne, ha valóban száraz volna.) A külseje viszont csakugyan száraz, és amíg szét nem szedjük, a belseje sem ömölhet ki. Zsebben hordható, fejjel lefelé is használható és az átlagember valóban teljesen száraznak találja.

Néha „zseblámpaelemként” is emlegetik, mivel a közönség először ilyen minőségében ismerkedett meg vele. Manapság természetesen a legváltozatosabb formákban és méretekben kerül forgalomba és „ő” működtet minden „elem nélkül” árusított elektromos játékot és hordozható elektronikus készüléket a zsebrádiótól a számítógépig.

Az elmúlt száz év során sokféle elemet dolgoztak ki, amelyek mindegyikének megvoltak a maga előnyei és hátrányai, és valamennyit valamilyen speciális célra szánták. Ennek ellenére, a ma alkalmazott elektromos telepek jó 90 százaléka még mindig a jó öreg Leclanché-elem. Máig az maradt az „igásló”.

Mindettől függetlenül és minden előnye ellenére, a Leclanché-elem cink oxidálása, vagy képletesebben szólva cink elégetése által termel elektromosságot. A cink ugyan nem méregdrága, de nem is nagyon olcsó. Ha kályhánkban vagy autónk motorjában cinket égetnénk, gyorsan rájönnénk, hogy házunkat télen aligha tarthatjuk melegen, és nem kocsikázhatunk, amikor kedvünk tartja.

A szárazelemek használata csak azért lehetséges elfogadható áron, mert általában csekély energiaigényű készülékeket működtettünk velük. Egy rádió, óra vagy bármely más, elemmel működő készülék nem igényel sok energiát.

A valóban energiaigényes célokra különféle „üzemanyagokat” kell alkalmaznunk, amelyek olcsón beszerezhetők, levegőn elégnek és ennek során hőt termelnek. Az üzemanyagok általában szenet tartalmaznak – mint például a fa, a kőszén és a különféle kőolajszármazékok, a földgáz, a benzin, a kerozin vagy a tüzelőolaj.

Vajon elégethető-e valamilyen üzemanyag vegyi cellában („fűtőcellában”) úgy, hogy hő helyett villamos energiát nyerjünk általa? Üzemanyagok természetesen hagyományos módon is elégethetők és az így nyert hő segítségével sokféleképpen állítható elő elektromosság. A hő felhasználása azonban behatárolja a hatékonyságot. Akárhogyis próbálkozunk, ha a fűtőanyagtól a hőn át jutunk el a villamosságig a legjobb esetben is csupán a hozzáférhető energia 40-50 százaléka alakítható át elektromossággá. Egy villamos elemben viszont az energia csaknem 100 százaléka elektromossággá alakulhat.

Elsőként egy angol ügyvéd, William Robert Grove (1811-1896) fejlesztett ki fűtőelemet. Szerencsére rájött, hogy az elektromosság jobban érdekli, mint ügyvédi foglalkozása.

1839-ben olyan vegyi elemet szerkesztett, amelyben két platinaelektród merült hígított kénsavba. Ha mindössze ennyiből állt volna az egész, nem remélhetett volna tőle semmiféle elektromosságot. Két azonos anyagból készült elektród esetén az elektronokat semmi sem kényszerítette volna, hogy az egyiktől a másik felé vándoroljanak. Ám, ha ez netán be is következnék, a platina nagyon passzív fém, nem lép semmiféle vegyi reakcióba a hígított kénsav hatására, vegyi reakció nélkül pedig a kémiai elem nem működőképes.

Ugyanakkor, bár a platina maga valóban passzív fém, ha a felülete tiszta, kiváló terepet szolgáltat más anyagoknak a vegyi reakciókban való részvételre. Más szavakkal, a platina afféle „katalizátor”, amely serkenti a vegyi reakciókat anélkül, hogy látszólag bármilyen részt venne bennük. Erre először Humphry Davy figyelt fel, még 1816-ban.

Johann Wolfgang Döbereiner, német vegyész (1780-1849), az 1820-as években a platinának éppen e katalitikus tulajdonságait használta ki. Megfigyelte, hogy ha egy hidrogénsugarat bizonyos mennyiségű porított platinára irányít, a hidrogén olyan heves reakcióba lép a levegő oxigénjével, hogy végül lángralobban. (A platina katalitikus közreműködése nélkül a hidrogén nem társulna az oxigénnel, hacsak erősen fel nem hevítik.)

Tulajdonképpen ez volt a dohányosok első korszerű öngyújtója, és egy ideig osztatlan népszerűségnek örvendett. Németországban és Nagy-Britanniában 1828-ra már jó húszezer ilyen öngyújtót értékesítettek, de mivel Döbereiner nem szabadalmaztatta találmányát, egyetlen fillér jövedelme sem származott belőle. Mellesleg az egész csupán futó szeszélynek bizonyult; az okát rövidesen megmagyarázom.

Grove természetesen ismerte Döbereiner eredményeit, és arra a következtetésre jutott, hogy a platina az elektromos cellában éppúgy kifejtheti katalitikus hatását, mint kívüle. Ezért azután egy fordított kémcsőnyi hidrogént húzott az egyik és ugyanannyi oxigént a másik platina elektródra. Lényegében így egy hidrogén és egy oxigén elektródra tett szert.

Grovenak sikerült ebből az elemből villanyáramot nyernie. Készített tehát ötvenet, összekötötte őket, s ily módon tekintélyes erejű villamos áramra tett szert.

Igazán jelentős vívmánynak is számíthatott volna a dolog. A platina ugyanis nem használódott el, bármilyen hosszú ideig is működött a telep. Hasonlóképpen a kénsav is megmaradt. A cellán belüli egyetlen változás az volt, hogy a hidrogénből elektronok vándoroltak át az oxigénba, azaz, a vegyészet nyelvén szólva a hidrogén az oxigénnel vízzé egyesült. Ez persze azzal járt, hogy az elem víztartalma növekedett és a kénsav mind jobban felhígult. Ám, ha a vizet valami módon időnként eltávolítják a rendszerből, ez a probléma is megoldódik.

Annak bizonyítására, hogy a fűtőanyaggal működő elem lehetséges, Grove cellája tökéletesen alkalmas volt. Abból a szempontból viszont, hogy gyakorlatilag is használható, egyértelmű kudarcot jelentett.

A hidrogén ugyan tekinthető üzemanyagnak, de aligha van ügyetlenebb és drágább üzemanyag nála. A földön nem fordul elő természetes formájában, előállításához pedig energia szükséges.

Ráadásul a platina is rendkívül drága anyag. Igaz ugyan, hogy a folyamat során nem használódik el, egyszóval örökre megmarad, de képzeljük el, mekkora tőkebefektetést igényelne, ha különféle célokra hozzálátnának a Grove-féle elemek tömeggyártásához.

Másrészt, bár a platina valóban megmarad, nagyon hamar használhatatlanná válik. Katalitikus tulajdonságai csak addig érvényesülnek, amíg a felülete makulátlanul tiszta. Hidrogén- vagy oxigénatomok ideiglenesen hozzátapadhatnak, de néhány elektron leadása vagy felvétele után távoznak is. Ugyanakkor számos olyan anyag létezik, amely könnyen tapad a platinához, és később semmi hajlandóságot sem mutat arra, hogy eltávozzék róla. Ezek egymolekulányi vastagságú réteget képeznek a platina felületén, és ez elegendő ahhoz, hogy a hidrogént és az oxigént távoltartsa tőle.

A platina ebben az esetben „elszennyeződik” és többé nem fejtheti ki katalitikus hatását a hidrogén és oxigén egyesülésekor. Mindaddig tehát, míg a platinaelektródot el nem távolítják és meg nem tisztítják, az üzemanyagcella sem működőképes. (Pontosan ezért bizonyult kevéssé praktikusnak Döbereiner öngyújtója, gyártását hamarosan be is szüntették.)

Rendkívül nehéznek bizonyult tehát olyan fűtőcella előállítása, amely egyidejűleg praktikus és hozzáférhető árú. Egy W. W. Jacques nevű amerikai 1800 körül újabb kísérlettel állt elő. Munkálatai során számos lépést tett a helyes irányban.

Mindenekelőtt megvált a platinától és nem használta a viszonylag drága hidrogént sem. Helyette szénrudat alkalmazott, ami kőszénből könnyen előállítható és a lehető legolcsóbb.

A szénrudat felolvasztott nátriumhidroxidba merítette, amit előzőleg vasedénybe töltött. A másik elektród tehát a vas (a lehető legolcsóbb fém) volt. A szénrúd mellett levegőt (és nem oxigént) bugyborékoltatott, s elképzelése szerint a szénnek kombinálódnia kellett a levegő oxigénjével és az így keletkező szén-dioxidnak villamos áramot kellett termelnie. És valóban így is lett!

A Jacques-elemnek tehát verhetetlenül olcsónak kellett volna lennie, mivel aligha található a vasnál, a szénnél és a levegőnél olcsóbb anyag. Itt is adódott azonban két bökkenő. Először is a nátriumhidroxid folyékonyan tartása végett a szerkezetet állandóan melegíteni kellett, ami jelentős energia-felhasználással jár. Másodszor, a keletkező szén-dioxid nem illant el egyszerűen: reakcióba lépett a viszonylag drága nátriumhidroxiddal, hogy sár-olcsóságú nátriumkarbonáttá alakítsa.

Tehát a Jacques-elem is elméleti sikernek és gyakorlati kudarcnak bizonyult. Mindenféle, a gyakorlati alkalmazhatóságát célzó módosítás is hiábavaló volt. Fűtőcellák ugyan léteznek és nagyon sajátos feladatok ellátására alkalmazzák is őket, de mindmáig egyetlen változatuk sem elég egyszerű, olcsó és praktikus ahhoz, hogy a nagyközönség is széleskörűen használhassa. Továbbra is a Leclanché-szárazelem marad tehát az igavonó.

Minden eddig említett elektromos elem addig használható, míg ki nem merül, azután ki lehet dobni, hacsak az ember nem tartja meg emlékbe vagy kabalának.

Ez elég szomorúan hangzik. Végül is, ha egy vegyi reakció bizonyos irányban lefolyván villamos áramot termel nem fordítható-e meg a folyamat? Nem futtatható végig a cellán ellenkező irányú áram, hogy ezáltal a kémiai folyamat is fordítva menjen végbe? És amikor a vegyi reakció visszaállította az eredeti állapotot, az elem másodszor is felhasználható lenne, majd újból megfordíthatnánk a folyamatot és így folytathatnánk a végtelenségig.

Elméletileg megoldhatónak tűnik. A vegyi reakciók valóban megfordíthatok, ha valamennyi termékük rendelkezésre áll és a sorrendben sem következett be komoly változás (vagyis az „entrópia” túlzott megnövekedése).

Például a cink és a kénsav reakciójából hidrogén és cinkszulfát keletkezik. Ha a hidrogént hagyjuk elillanni, az egyszerű fordított folyamat nem alakíthatja vissza a cinkszulfátot cinkké és kénsavvá. Ehhez szükség lenne a megszökött hidrogénre, amelynek pótlása meglehetősen költséges.

Ha pedig a cukrot felhevítve szénre és gőzökre bontjuk, hiába tárolnánk a gőzöket, a keletkezett termékek összekeverésével nem indul meg ellentétes irányú folyamat, nem termelődik újra cukor. A cukor lebomlásakor az entrópia hevesen megnövekszik, így a folyamat egyszerűen nem megfordítható.

Ezzel tökéletesen tisztában vagyunk. Még az entrópia fogalmát hallomásból sem ismerő gyerek is könnyen rájön, hogy bizonyos folyamatok megfordíthatatlanok. Nézzük például az alábbi, eléggé hajmeresztő versikét, amelyet a gyerekek bizonyára azért találnak mulatságosnak, mert felismerik groteszk lehetetlenségét:

Volt a falunkban egy ember, ki bölcs volt és szerény.

A csipkebokorba ugrott, s nézett kifolyt szemén.

Látja, hogy nem lát? Vissza-ugrik, mert gyors, ravasz;

S a lyuk helyén a csipkebokor, lám, új szemet fakaszt.

Mégis akadnak olyan, villamos áramot termelő vegyi reakciók, amelyek ellentétes irányú áram segítségével megfordíthatók. A reakció egyik irányában elektromos áram keletkezik, amint a kémiai energia villamos energiává alakul át. Ha ellentétes irányú villamos áramot kényszerítünk a rendszerbe, helyreáll az elem eredeti állapota, az áram pedig eltűnik, hiszen a villamos energia vegyi energiává alakul. Az elem mintha magába gyűjtené, rögzítené és későbbi felhasználásra tárolná a villamos energiát. Az ilyen cellát nevezhetjük akkumulátornak vagy „tárolóelemnek”.

Egy tárolóelem mindkét irányban a végtelenségig működtethető. A vegyi energiát villamos energiává alakítva „kisül”, majd vegyi energiává alakítva a villamos energiát „feltöltődik”... és ez újból és újból végbemehet.

A tárolótelepet „másodlagos elemnek” is nevezik, ezzel különböztetik meg a közönséges szárazelemtől és a hasonló szerkezetektől, amelyek nem újratölthetők, és ezért „elsődleges elemnek” nevezik őket. (Őszintén bevallom, nem tudom, miért nevezik az egyszer felhasználható elemet „elsődlegesnek”, az ismételten felhasználhatót pedig „másodlagosnak”. Talán csak azért, mert az előbbit találták fel korábban, vagy létezik ésszerűbb magyarázat is?)

Gaston Planté, francia fizikus (1834-1889) alkotta meg az első akkumulátort 1859-ben. Módszere az volt, hogy két ólomlemez közé gumi szigetelőréteget iktatott. Ezután az ólomlemezeket spirálisan összetekerte (az ólom képlékeny fém) és az így nyert tekercset hígított kénsavba merítette. Mivel az ólom reakcióba lép a kénsavval, a savoldatban hamarosan megjelent az ólomszulfát.

Planté rájött, hogy ha az egyik ólomlemezbe villamos áramot vezet, a másikból pedig lecsapolja, ezzel kémiai változást idéz elő, amelynek során villamos energia halmozódik fel. Az átalakult ólomlemezekből ezután elektromos áramot nyert, míg a telep le nem merült; akkor újratölthette.

Végül kilenc ilyen kettős ólomspirált sorbakötött, az egészet dobozba zárta és bebizonyította, hogy belőlük meglepően nagy mennyiségű villamos energiát nyerhet.

Miután Planté tárolóelemét alaposan megvizsgálták, kiderült, hogy feltöltés után az egyik ólomlemezt ólom-dioxid borította be, míg a másikon finoman eloszló, szivacsos ólomréteg keletkezett.

A továbbiakban ebből a felismerésből indultak ki. A ma használatos „ólom-sav akkumulátorok” számos, egymástól szigetelőréteggel elválasztott ólomrácsozatból állnak. Minden második rácsot ólom-dioxid, minden közbül lévőt szivacsos ólomréteg borít. A villamos áram lefejtése során az ólom-dioxid és a szivacsos ólom egyaránt reagál a kénsavval, aminek végterméke ólomszulfát és víz lesz.

Amikor viszont fordított irányban villamos áramot vezetnek a telepbe, ismét ólom és ólom-dioxid keletkezik, amint az ólomszulfát felbomlik és ismét megjelenik a kénsav.

Az ólom-sav akkumulátor közismert villamos telep, ilyet használnak a gépkocsikban és más járművekben. Ez állítja elő a koncentrált gyújtást a motor beindításához (miután a benzin hengerbeli robbanásai működtetik tovább), emellett folyamatosan villamos árammal látja el a fényszórókat, az autórádiót, az önműködő ablakmotorokat, a szivargyújtót és a többi elektromos berendezést.

Ráadásul mindez nem szükségszerűen meríti ki az elemet, mivel a gépkocsi üzemelése során az elégő benzin energiájának egy része villamos árammá alakul, amellyel a telep újra feltöltődik. Egy akkumulátor általában évekig működtethető lemerülés nélkül, hacsak nem terheljük túl, mondjuk a ledermedt motor beindításának ismételt kísérleteivel, míg a kimerült telep végképp fel nem mondja a szolgálatot. Hasonló a helyzet, amikor vigyázatlanul, égő fényszórókkal állítjuk le a járművet és huzamos ideig úgy is felejtjük.

Persze, amint az akkumulátort hónapról hónapra kimerítjük és újratöltjük, hibák keletkeznek az ólomlemezekben (semmi sem tökéletes), végül a telep elektromos energiatároló képessége csökken és legfeljebb részben lesz újratölthető. Ilyenkor kisebb problémák esetén is egyre nehezebb beindítani a motort, és az akkumulátor a legkényesebb helyzetekben hagyja cserben gazdáját. Ekkor már csak új telep vásárlásával segíthetünk magunkon.

Ha az akkumulátort tárolókapacitásán túltöltjük, a kénsavas oldat víztartalma hidrogénné és oxigénné bomlik és gáz formájában elillan. A folyadékszint fokozatosan csökken, míg az ólomrácsok felső széle szárazra nem kerül. Ennek elkerülése végett időnként vízzel kell utántölteni a telepet.

Az ólom-sav változaton kívül más fajtái is vannak a tárolótelepeknek. Például, nem sokkal 1900 után Thomas Alva Edison (1847-1931) kifejlesztette a „nikkel-vas akkumulátort”. További típus a „nikkel-kadmium” és az „ezüst-cink-elem”.

Az ólom-sav tárolótelep legfőbb hátránya az, hogy súlyos. A másik fajták könnyebbek ugyan, de jóval drágábbak és sokkal kevesebb villamosságot produkálnak. Ezért máig az elsőként feltalált ólom-sav akkumulátor a legelterjedtebb. Sokat beszélnek arról, hogy jobbra lenne szükség, idővel bizonyára ki is találnak majd valami tökéletesebbet, de úgy tűnik, erre még várnunk kell egy darabig.

A tárolóteleppel kapcsolatban még egy kérdés felmerült. Honnan származik az újratöltéséhez szükséges elektromosság?

A legszomorúbb az, hogy a termodinamika második törvénye értelmében (amelyet az „univerzum általános komiszságának” is neveznek), a telepek újratöltéséhez mindig több villamos energiára van szükség, mint amennyi felhasználáskor nyerhető belőlük.

Amennyiben tehát egy tárolóelem feltöltéséhez másik telepet kellene használnunk, folyamatos volna a veszteség. Ha például egy tárolóelem öt szárazelem kapacitásával rendelkezik, de hat kell a feltöltéséhez, akkor célszerűbb volna ciklusonként öt szárazelemet használni, mint az egy akkumulátort.

Ha csak telepes energiaforrások léteznének, az a vegyi celláknak az ésszerűen várhatónál gyorsabb elhasználódásához vezetne.

A tárolóelemek tehát kizárólag akkor használhatók, ha valami más a vegyi celláktól eltérő és olcsóbb villamos energiaforrással tölthetjük fel őket.

Szerencsére létezik ilyen, villamos energiát termelő módszer; a következő fejezetben foglalkozunk vele.