Naujos rūšies „pakartotinai įkraunamos“ technologijos sukūrimas gali duoti milžinišką šuolį elektrinių transporto priemonių sektoriuje. „Purdue Research Foundation“ į šią problemą pasižiūrėjo iš visai kitos pusės ir jų naujoji sistema leidžia vienu įkrovimu automobiliui nuvažiuoti maždaug 3000 mylių (apie 4800 km).
Naujos rūšies „pakartotinai įkraunamos“ technologijos sukūrimas gali duoti milžinišką šuolį elektrinių transporto priemonių sektoriuje. Vis girdime priekaištaujant, kad su vienu įkrovimu galima nuvažiuoti 100 km, 200 km, o ir 400 km kritikams jau tampa per mažai. „Purdue Research Foundation“ į šią problemą pasižiūrėjo iš visai kitos pusės ir jų naujoji sistema leidžia vienu įkrovimu automobiliui nuvažiuoti maždaug 3000 mylių (apie 4800 km).
Eric’as Nauman’as ir Michael’is Dziekan’as atlieka srautinės baterijos bandymus.
Ji gali generuoti tokį energijos kiekį, kad būtų galima nuvažiuoti 3000 mylių
© Lyna Landis, Purdue Research Foundation
Mokslininkų sistema remiasi srautinėmis baterijomis, kurios jau buvo sėkmingai išbandytos „Golf“ automobilio sistemoje ir pramoninėse transporto priemonėse, tokiose kaip šakiniai krautuvai. Pirmą kartą tai buvo išbandyta 2017-aisiais.
„Per pastaruosius dvejus metus ši technologija padarė tikrą šuolį ir patvirtina savo potencialią naudą mūsų transporto priemonėms“, – sakė John’as Cushman’as, kuris yra Purdue universiteto žemės, atmosferos ir planetų mokslų bei matematikos profesorius.
„Tai keičia žaidimo taisykles, nes naujos kartos elektrinėms transporto priemonėms nereikia labai brangaus ir plačiai paplitusio [elektromobilių įkrovimo stotelių] tinklo visoje JAV. Vietoj to, galima konvertuoti esamas iškastinio kuro degalines į įkrauto šviežio elektrolito įsipylimo ir išsikrovusio elektrolito paėmimo stoteles. Tai yra kur kas saugiau ir aplinkai draugiškiau, nei esamos baterijų sistemos.“
Mokslininkų idėja remiasi jau patentuota technologija, kuri yra saugi ir prieinama elektra varomų ir hibridinių transporto priemonių baterijų įkrovimui, pakeičiant baterijose esančius skysčius maždaug kas 300 mylių (482 km). Pats principas yra labai panašus į įprastų degalų užsipylimą.
Kas 3000 mylių (4828 km) būtų pakeičiama anodinė medžiaga ir tai užtruktų mažiau laiko nei reikia pakeisti automobilio tepalams bei kainuotų apie 65 dolerius.
Cushman’as su mechanikos ir biomedicinos inžinerijos prof. Eric’u Nauman’u nori šią technologiją komercializuoti ir jau įkūrė „IFBattery Inc.“ kompaniją.
„Baterija daro du dalykus: gamina elektros energiją ir vandenilį. Tai yra labai svarbu, nes daugelis vandeniliu varomų automobilių turi vandenilio saugojimo talpą, kurios slėgis siekia 5000 ar 10000 PSI [svarai kvadratiniame colyje], ir tai yra pavojinga“, – sakė vyresnysis „IFBattery“ inžinierius Michael’is Dziekan’as. „[Mūsų] sistema gamina vandenilį tada, kai jums jo reikia, todėl galite jį saugiai saugoti esant 20 ar 30 PSI slėgiui, vietoj 10000 PSI.“
Srautinių baterijų technologija pirmiausiai buvo išbandyti motoroleriuose, o vėliau didesnėse transporto priemonėse. Pasak Cushman’o, sekantis etapas bus pramoninė įranga ir automobiliai.
„Žvelgiant istoriškai, srautinės baterijos buvo nekonkurencingos dėl mažo energijos tankio“, – sakė Cushman’as. „Pavyzdžiui, įprastos srautinės baterijos energijos tankis yra apie 20 vatvalandžių kilogramui. Ličio jonų baterijos pasiekia apie 250. O mūsų srautinė baterija, palyginus su ličio jonų baterijomis, gali pasiekti nuo 3 iki 5 kartų didesnį energijos tankį.“
Cushman’as ruošiasi savo technologiją pristatyti 11-ame metiniame „InterPore“ renginyje, kuris įvyks šių metų gegužės mėn. Valensijoje, Ispanijoje. Jis savo technologiją jau spėjo pristatyti Roterdame, Nyderlanduose, ir Naujajame Orleane, JAV, vykusiose konferencijose.
„Tradiciniai elektriniai automobiliai, tokie kaip Tesla, turi ličio jonų baterijas, kurios paprastai yra paliekamos per naktį įkrauti. Mūsų srautinės baterijos naudoja vandens pagrindo vienalytį skystį, kuris gali varyti automobilį, lyg tai būtų įprastu kuru varomas automobilis, išskyrus tai, kad jis nieko nedegina“, – sakė Nauman’as.
Nenaudojant membranos ar separatoriaus, vienalyčio skysčio technologija oksiduoja anodą, kad pagamintų elektronus, ir dėka katode vykstančios redukcijos, generuojama elektros srovė, kuri varo transporto priemonės variklį. Oksidantas yra macro-molekulė, kuri būna elektrolite, tačiau redukuojama tik prie katodo.
„Esame tokioje stadijoje, kai galime sukurti daug galios. Daugiau galios, nei jūs kada nors galėjote tikėtis, kad bus gauta iš tokio tipo baterijos“, – sakė Cushman’as.
Išeikvotus baterijų skysčius ar elektrolitus galima juos surinkti ir pristatyti į saulės, vėjo ar hidroelektrinių jėgaines ir vėl įkrauti atsinaujinančia elektros energija. „Tai yra pilnai [uždaras] energijos ratas su labai mažu atliekų kiekiu“, – sakė Cushman’as. „IFBattery komponentai yra pakankamai saugūs, kad juos būtų galima laikyti įprastuose namuose. Jie yra pakankamai stabilūs, kad atitiktų pagrindinius gamybos ir platinimo reikalavimus bei yra ekonomiškai atsiperkantys.“
Apie šią technologija papasakojama vaizdo įraše:
