Imaginați-vă că ați urcat într-o benzinărie, deschiderea rezervorului și scoaterea duzei distribuitorului de combustibil. Dar în loc de gaz, iese un amestec de apă și alcool. În loc să vă umpleți rezervorul de combustibil, amestecul reîncarcă bateria mașinii dvs. electrice - instantaneu.
Continut Asemanator
- Cinci întrebări pe care ar trebui să le aveți despre noua Baterie Tesla-Powered din California
Acesta este visul lui John Cushman, un om de știință al Universității Purdue, care a dezvoltat o baterie „reîncărcabilă” instant pentru mașinile electrice. Metoda Cushman folosește apă, etanol (același tip de alcool pe care îl găsești în băuturile alcoolice), sare și metale dizolvate. Acesta ar permite proprietarilor de mașini electrice să își reîncarce mașinile rapid și ușor, folosind benzinării existente transformate în stații de reîncărcare a bateriilor.
„Încercam să găsim o modalitate economică și ecologică de a alimenta vehiculele mobile, precum mașinile și camioanele și mașinile de golf, și o făceam într-un mod în care să nu fii nevoit să stai acolo și să îți conectezi mașina timp de X ore, ”Spune Cushman.
Bateria este un exemplu de „baterie cu flux”, care folosește doi compuși chimici dizolvați în lichide pentru a forma părți încărcate pozitiv și negativ. Lichidele sunt pompate într-o baterie care transformă energia chimică în energie electrică. De obicei, bateriile cu flux utilizează membrane pentru a separa cele două lichide. Dar bateria lui Cushman folosește apă și etanol și sare pentru a forța apa și etanolul să se separe în două straturi, fără a fi nevoie de membrană. Acest lucru oferă bateriei un avantaj față de bateriile cu flux tradițional, spune Cushman, deoarece membranele sunt adesea veriga slabă.
„Membranele tind să se deterioreze, iar când bateriile se scurtează, ” spune el.
Această metodă face posibilă construirea unui sistem cu suficientă energie în volum pentru a alimenta o mașină.
„Nu știu dacă putem potrivi ceea ce au în bateriile cu litiu, dar nu trebuie”, spune Cushman. "Credem de fapt că avem suficientă putere disponibilă pentru a accelera destul de repede o mașină ușoară - dar poate nu la fel de repede ca 0 până la 60 în patru secunde. Cine are cu adevărat nevoie de acel tip de accelerație? Majoritatea mașinilor pe benzină nu se apropie."
În timp ce mașinile electrice cresc în popularitate, încărcarea este o problemă perenă. Tesla, al cărui model S este cea mai vândută mașină electrică din America, se bazează pe o rețea de stații de încărcare a destinației, unde șoferii pot planifica să fie câteva ore sau peste noapte, sau stații de supraalimentare, care încarcă mașinile în aproximativ 30 de minute. Dar, în funcție de locul în care conduci, aceste stații pot fi foarte puține și între ele. Enorme state Midwestern precum Kansas și Missouri au doar o mână, de exemplu. Aceasta înseamnă că o călătorie pe distanță lungă într-o Tesla necesită o planificare atentă. Teama de a nu mai fi încărcat departe de o stație de încărcare este atât de frecventă în rândul șoferilor de mașini electrice, încât chiar a primit un nume: „anxietate de rază de acțiune”.
Cushman are în vedere că benzinăriile vor deveni stații de alimentare cu baterii, poate o pompă la un moment dat, în timp ce cererea se ridică. Stațiile și-ar putea folosi infrastructura și lanțul de transport existente pentru fluidul electrolit.
„Companiile petroliere nu vor să-și vadă toate benzinăriile lăsate pe marginea drumului”, spune Cushman. „Ne putem pompa electroliții prin conductele existente. Nu este nimic periculos; totul este biodegradabil. ”
Electroliții cheltuiți ar putea fi aruncați în rezervoarele de depozitare la benzinării și livrați la o rafinărie, în mod ideal una alimentată de energie solară curată sau eoliană. Acolo, ar putea fi reconstituit și expediat chiar înapoi la benzinării.
„Este un sistem cu buclă închisă”, spune Cushman.
Cushman și echipa sa, care au cofondat o companie numită Ifbattery LLC pentru comercializarea tehnologiei, sunt în prezent în discuții cu militarii despre utilizarea tehnologiei bateriei pentru a alimenta vehicule liniștite, furtunoase, cu semnătura de căldură mică pentru a atrage atenția inamicului. De asemenea, aceștia caută să construiască prototipuri mai mari și să lucreze cu partenerii producători pentru a aduce bateriile pe piața civilă. Cushman crede că există o „posibilitate semnificativă” ca tehnologia să fie răspândită pe drumurile americane într-un deceniu, dar ezită să facă predicții.
Deși există o varietate de tehnologii cu baterii cu flux, acestea s-au străduit să vină pe piață și, atunci când au făcut-o, au avut greu să concureze cu mult mai stabilite baterii cu ioni de litiu. „[P] arta problemei cu bateriile cu flux este că majoritatea avansurilor până în prezent au fost în laborator”, scrie Peter Maloney în Utility Dive, un buletin informativ care acoperă industria de utilități. „Bateriile Li-ion, pe de altă parte, au un palmares lung de instalații în teren, de la computere și telefoane inteligente, până la vehicule electrice și spații de stocare conectate la rețea de megawatt.”
Dar avansuri precum cele ale lui Cushman pot schimba ecuația. De asemenea, prețul va fi un factor - bateriile cu flux anterior au avut tendința de a utiliza metale relativ costisitoare precum vanadiul. Bateria Cushman folosește apă, etanol, sare și aluminiu sau zinc ieftin.
„Responsabilitatea mea a fost să fac chimia”, spune Cushman. „Acum este doar un mic pas pentru a face un produs viabil din punct de vedere comercial."
