Baterie za 85 000 Kč si vytiskl na 3D tiskárně za 2 000 Kč. Student dal potom návod zadarmo celému světu

Komerční laboratorní článek pro výzkum průtočných baterií stojí v přepočtu až 85 000 Kč. Student si ho vytiskl za necelé dva tisíce.

Zdroj fotografie: The Off-Grid Shop

Částky nejsou vytažené z kontextu. Podle O’Connorova vlastního vyjádření stojí komerční průtočná bateriová cela, tedy testovací článek, na kterém se v laboratoři zkoumají nové chemie pro velkokapacitní baterie, až tři tisíce liber, v přepočtu zhruba 85 000 Kč. Když během doktorátu na Queen’s University Belfast takovou celu potřeboval a rozpočet ji neunesl, navrhl vlastní verzi pro běžnou stolní 3D tiskárnu. Materiál a tisk ho vyšly na přibližně 75 liber, tedy kolem 2 000 Kč. Výsledek nebyl jen provizorní náhražka, fungoval natolik dobře, že tým celý návrh včetně konstrukčních souborů a provozních postupů zveřejnil jako open-source platformu. Stáhnout si ji může kdokoli, kdekoli na světě, bez poplatku. Cílem nebylo ušetřit jedné laboratoři, ale sjednotit hardware, na kterém desítky výzkumných skupin porovnávají výsledky.

Co přesně O’Connor vytiskl

Důležité je rozlišit, co titulek zjednodušuje. O’Connor nevytiskl domácí úložiště energie, které byste připojili k solárním panelům na střeše. Vytiskl laboratorní průtočnou bateriovou celu, malý testovací článek, ve kterém proudí elektrolyt a na elektrodách probíhají elektrochemické reakce. Jde o výzkumný nástroj, ne o hotový produkt.

Plastové díly vznikly na desktopové FDM tiskárně z běžně dostupných polymerů. K plnému zprovoznění ale patří ještě membrána, elektrody, těsnění, nádrže na elektrolyt, čerpadla a měřicí elektronika. Bez laboratoře a znalostí elektrochemie samotný výtisk k ničemu nevede. Přesto je úspora přes 95 % oproti komerční cele zásadní, protože otevírá dveře univerzitám a výzkumným skupinám, které si dosud nemohly dovolit vstoupit do oboru průtočných baterií.

Dal návod zdarma, ale není to altruismus

O’Connor nechtěl být filantrop. Chtěl řešit problém, který ho jako výzkumníka trápil víc než samotná cena: neporovnatelnost výsledků. Každá laboratoř měřila na jiném hardwaru, s jinými rozměry kanálů, jiným těsněním a jinou geometrií. Výsledky jednoho týmu šly jen těžko ověřit na aparatuře druhého.

Otevřená platforma, publikovaná v roce 2022, tento problém řeší elegantně: když všichni tisknou stejný článek ze stejných souborů, rozdíly ve výsledcích ukazují na chemii, ne na nahodilost sestavy. V květnu 2026 to potvrdila mezinárodní round-robin studie s osmi účastnickými skupinami. I při identickém hardwaru a stejné chemii vznikala nezanedbatelná variabilita, právě proto tým vytvořil podrobné standardní operační postupy, které chyby dále omezují.

Dnes už O’Connor není student. Queen’s University Belfast ho vede jako Dr. Hugha O’Connora, výzkumného pracovníka. Impulz ale přišel právě v době doktorátu, kdy si nemohl dovolit koupit to, co potřeboval k vlastní práci.

Proč zrovna železo a kde jsou jeho limity

Tým se zaměřuje na železné průtočné baterie, takzvané celoželezné redoxní průtočné systémy. Důvod je pragmatický: železo je levné, hojné a geopoliticky méně problematické. Vanad, který dnes dominuje komerčním průtočným bateriím, je dražší, jeho cena kolísá a korozivní vanadové elektrolyty vyžadují odolnější (a nákladnější) komponenty.

Železo ale přináší vlastní výzvy:

• Na záporné elektrodě dochází k nerovnoměrnému ukládání kovu a k vývoji vodíku.
• U základních železných systémů se řeší přechod iontů přes membránu a stabilita komplexů.
• Energetická hustota zůstává nízká; průtočné baterie obecně nesoupeří s lithium-iontovými články v kompaktnosti, ale v délce uložení energie.

V laboratorních testech O’Connorův tým dosáhl u železné průtočné konfigurace přibližně 86% energetické účinnosti při 10 mA/cm² a velmi dobré retenční kapacity v devítidenním testovacím okně. Sami autoři ale upozorňují, že nejde o špičkový výkon v oboru, ale o reprodukovatelný výkon na standardizovaném hardwaru, což je pro výzkum cennější.

Od laboratorních cel ke komerčním projektům

Průtočné baterie nejsou jen akademická kuriozita. Americké ministerstvo energetiky je zařadilo mezi klíčové technologie pro ukládání energie a v terénu už fungují dlouhodobé instalace. Firma ESS v květnu 2026 zprovoznila železné průtočné systémy v kalifornském zavlažovacím okrsku, kde ukládají přebytky ze solárních panelů instalovaných nad zavlažovacími kanály.

Mezi O’Connorovou laboratorní celou a takovým projektem ale leží několik kroků: škálování na větší stacky, pilotní provoz, dlouhodobá validace a celá vrstva výkonové elektroniky, řízení a bezpečnosti. Cesta od levné výzkumné cely ke komerčně využitelnému projektu je stále dlouhá.

V Česku přitom know-how existuje. Plzeňský Pinflow, spin-off Západočeské univerzity, pokračuje ve vývoji a dodává průtočné bateriové systémy od výzkumných platforem po pilotní aplikace. Česká laboratoř, která by chtěla O’Connorovu celu vytisknout a zapojit se do mezinárodního srovnávání, by nemusela začínat od nuly.

Co to znamená pro budoucnost baterií

Skutečný průlom tohoto příběhu není v tom, že si někdo vytiskl levnou baterku. Je v tom, že sjednotil nástroj, na kterém se budou nové chemie porovnávat. Když padesát laboratoří měří na stejném článku, vývoj se zrychlí, každý nový elektrolyt a každá nová membrána se dá férově porovnat s předchozími výsledky.

Pro domácnosti s fotovoltaikou to zatím nic nemění. Ale pro tempo, jakým se průtočné baterie posunou z laboratoře do praxe, může standardizovaná cela za dva tisíce korun znamenat víc než miliardová dotace.