Θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στα ηλεκτρικά οχήματα και τα αεροσκάφη
Αποτέλεσμα πρωτοποριακής επιστημονικής έρευνας ενδέχεται να αποτελέσει λύση στην αποθήκευση ενέργειας, βρίσκοντας εφαρμογή στα ηλεκτρικά οχήματα και τα αεροπλάνα.
Ερευνητές από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Chalmers και το Βασιλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας KTH στη Σουηδία, έφτιαξαν μια δομική μπαταρία 10 φορές καλύτερη από ό,τι σε οποιοδήποτε προηγούμενο πείραμα.
Πρόκειται για συσκευή αποθήκευσης ενέργειας που μπορεί επίσης να αντέξει το βάρος ως μέρος μιας δομής. Για παράδειγμα υποθέστε ότι τα καρφιά στο σπίτι σας ήταν όλα μπαταρίες ή εάν ένας ηλεκτρικός φράχτης κρατούσε επίσης έναν τοίχο.
Η κύρια περίπτωση χρήσης είναι για ηλεκτρικά αυτοκίνητα, όπου μια κυριολεκτικά τεράστια ποσότητα μπαταριών καταλαμβάνουν έναν τόνο χώρου και δεν συμβάλλουν στην πραγματική δομή του αυτοκινήτου. Στην πραγματικότητα, αυτά τα αυτοκίνητα πρέπει να είναι ειδικά σχεδιασμένα για να μεταφέρουν τη μάζα των μπαταριών.
Για να φτιάξουν τη δομική μπαταρία, οι επιστήμονες τοποθέτησαν ένα «ύφασμα» από γυαλί ρυθμιστή ανάμεσα σε ένα θετικό και αρνητικό ηλεκτρόδιο, στη συνέχεια το συσκεύασαν με έναν πολυμερή ηλεκτρολύτη διαστημικής ηλικίας και το σκλήρυναν στο φούρνο.
Αυτό που προκύπτει είναι μια σκληρή, επίπεδη κυψέλη μπαταρίας που έχει καλή αγωγιμότητα και αντέχει σε δοκιμές εφελκυσμού προς όλες τις κατευθύνσεις.
Οι συνδυασμένες ιδιότητες της μπαταρίας (ή η «πολυλειτουργικότητα») την καθιστούν 10 φορές καλύτερη από οποιαδήποτε προηγούμενη μπαταρία χωρίς μάζα, ένα έργο στο οποίο οι επιστήμονες εργάζονται από το 2007.
Το Chalmers University of Technology γράφει σε δελτίο Τύπου:
«Η μπαταρία έχει ενεργειακή πυκνότητα 24 Wh/kg, δηλαδή περίπου 20% χωρητικότητα σε σύγκριση με τις συγκρίσιμες μπαταρίες ιόντων λιθίου που είναι διαθέσιμες αυτήν τη στιγμή.
Επειδή όμως το βάρος των οχημάτων μπορεί να μειωθεί σημαντικά, θα απαιτείται λιγότερη ενέργεια για την οδήγηση ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου, για παράδειγμα, και η χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα έχει επίσης ως αποτέλεσμα αυξημένη ασφάλεια.
Ακόμα και με ακαμψία 25 GPa, η δομική μπαταρία μπορεί πραγματικά να ανταγωνιστεί πολλά άλλα ευρέως χρησιμοποιούμενα δομικά υλικά».
Οι επιστήμονες λένε ότι το επόμενο βήμα είναι να βελτιωθεί ακόμη περισσότερο η απόδοση, θέτοντας περισσότερα ρεκόρ για μπαταρίες χωρίς μάζα και επίσης μειώνοντας σημαντικά το βάρος τους.
Μπαταρίες χωρίς μάζα και αλλού… (ποδήλατα, αεροπλάνα, Η/Υ)
Εκτός από τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, η ομάδα μελέτης αναφέρει τα ηλεκτρονικά ποδήλατα, τους δορυφόρους και τους φορητούς υπολογιστές (Η/Υ) ως τεχνολογίες που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν μπαταρίες χωρίς μάζα. Θα μπορούσαν να υπάρχουν και άλλες εφαρμογές που δεν θεωρούμε καθόλου ηλεκτρικές σήμερα.
Μία από τις πιο συναρπαστικές πιθανές χρήσεις είναι στα αεροσκάφη τα οποία οι επιστήμονες αγωνίζονται να μετατρέψουν ηλεκτρικά λόγω του τεράστιου βάρους της υπάρχουσας τεχνολογίας μπαταριών.
Τα τακτικά αεροπλάνα καθώς και τα οχήματα κάθετης απογείωσης και προσγείωσης θα μπορούσαν να γίνουν ηλεκτρικά χρησιμοποιώντας μπαταρίες χωρίς μάζα.
Θα μπορούσαν ακόμη και να συνδυάσουν δομικές μπαταρίες χωρίς μάζα με ηλιακούς συλλέκτες για να αποθηκεύσουν ό,τι απορροφούν για μελλοντική χρήση.
www.worldenergynews.gr
