molten-air-batteries-might-give-evs-7000-miles-range-83399_1

Οι περισσότεροι κατασκευαστές, επενδύουν μεγάλα ποσά στην εξέλιξη τεχνολογιών που είτε προσπαθούν να προχωρήσουν τον βενζινοκινητήρα ένα βήμα παραπέρα, είτε τον αντικαθιστούν με κάτι εντελώς διαφορετικό. Μία δημοφιλής λύση που φαίνεται να κερδίζει έδαφος χρόνο με τον χρόνο, είναι τα ηλεκτρικά οχήματα. Ωστόσο αυτά τα οχήματα, έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα. Την εμβέλεια/αυτονομία. Με εξαίρεση εξαιρετικά λίγα παραδείγματα, ένα αμιγώς ηλεκτρικό αυτοκίνητο, περιορίζεται σε αστικές μετακινήσεις λόγω αυτονομίας.

Παράδειγμα για τους αριθμολάγνους. Η βενζίνη, έχει ενεργειακή πυκνότητα της τάξης των 12.8 kWh/kg. Ή αν θέλεις, ένα ρεζερβουάρ, είναι ικανό να δώσει 600 kWh ενέργειας. Με δεδομένο πως η θερμική απόδοση των βενζινοκινητήρων, είναι περίπου 34%, η χρήσιμη ενέργεια, είναι περίπου 200 kWh. Η μπαταρία του Nissan Leaf από την άλλη, έχει πυκνότητα της τάξης των 120 Wh/kg. Πρόσεξε. Δεν μιλάμε για κιλοβάτ ανά ώρα αλλά για βατ ανά ώρα! Που σημαίνει ενέργεια 24 kWh για το σύνολο των μπαταριών. Ακόμα και με την τραγική θερμική απόδοση των βενζινοκινητήρων, η χρήσιμη ενέργεια ενός ρεζερβουάρ βενζίνης, είναι περίπου 7 φορές μεγαλύτερη από αυτή ενός pack μπαταριών.

Επιστήμονες στο George Washington University των Η.Π.Α., δημιούργησαν έναν νέο τύπο μπαταριών που ίσως να αποτελέσει την λύση στο πρόβλημα της αυτονομίας των ηλεκτρικών αυτοκινήτων στο μέλλον. Molten-Air μπαταρίες. Ο Stuart Licht και η ομάδα του, δημιούργησαν 3 διαφορετικές εκδόσεις αυτής της μπαταρίας, χρησιμοποιώντας σίδηρο, άνθρακα ή vanadium boride ως λιωμένους ηλεκτρολύτες. Όπως οι μπαταρίες μετάλλου-αέρα, έτσι και αυτός ο νέος τύπος, χρησιμοποιεί οξυγόνο από τον αέρα ως το καθοδικό υλικό, κάτι που τις κάνει ελαφριές. Επιπλέον, αυτές οι μπαταρίες, έχουν μία από τις μεγαλύτερες ικανότητες αποθήκευσης στον κόσμο! Πόσο μεγαλύτερες; Η ενεργειακή πυκνότητα τους, είναι 11-50 φορές μεγαλύτερη από αυτή των μπαταριών ιόντων λιθίου. Αυτό σημαίνει πως το προαναφερθέν Leaf, θα έχει αυτονομία 11.200 χιλιομέτρων! Σκέψου να φορτίζεις το ηλεκτρικό σου όχημα 2-3 φορές τον χρόνο!

Η ομάδα δουλεύει εδώ και καιρό στο project και αυτή τη στιγμή προσπαθεί να καταλάβει και να βελτιστοποιήσει τις μπαταρίες molten-air ενώ πιστεύει πως τα αποτελέσματα που έχουν καταγράψει, θα εμπνεύσουν κι άλλους να ξεκινήσουν έρευνα πάνω σε αυτόν τον τύπο. Ο Licht είναι αισιόδοξος:

Τα βασικά συστατικά –ανόργανα άλατα, νικέλιο και ατσάλι- είναι κοινά και φθηνά. Ανάλογα και με την έρευνα στις molten-air μπαταρίες, μπορεί να τις δούμε σε χρήση εντός 2 ετών.

Το μόνο “πρόβλημα” είναι ότι οι ηλεκτρολύτες πρέπει να διατηρούνται σε θερμοκρασία 700-800 βαθμών κελσίου για να παραμείνουν λιωμένοι. Σαν θερμοκρασία, δεν είναι ιδιαίτερα ακραία με δεδομένο πως σε κινητήρες εσωτερικής καύσης, τέτοιου είδους νούμερα είναι σχετικά κοινά αλλά όπως είπα, πρέπει να βρεθεί τρόπος. Ίσως η περαιτέρω εξέλιξη δώσει τη λύση ή οδηγήσει την έρευνα σε άλλα, εξαιρετικά ενδιαφέροντα μονοπάτια.