Βασικά Takeaways
- Ερευνητές μοιράστηκαν λεπτομέρειες σχετικά με μια νέα μπαταρία με βάση το νικέλιο που θα μπορούσε να διαρκέσει για περισσότερα από 100 χρόνια.
- Μια τέτοια μπαταρία μεγάλης διάρκειας θα μπορούσε να αποδειχθεί φιλική προς το περιβάλλον εάν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλούς σκοπούς, προτείνουν οι ειδικοί.
- Άλλοι λαμβάνουν την αξίωση 100 ετών με λίγο αλάτι, προειδοποιώντας για την πρόβλεψη της διάρκειας εκτός των πραγματικών δοκιμών.
Φανταστείτε έναν κόσμο όπου οι μπαταρίες θα μπορούσαν να έχουν μεγαλύτερη διάρκεια από τα προϊόντα που τροφοδοτούν.
Προχωρώντας ένα βήμα πιο κοντά σε μια τέτοια πιθανότητα, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Dalhousie στο Χάλιφαξ του Καναδά, μαζί με την προηγμένη ερευνητική ομάδα μπαταριών της Tesla, μοιράστηκαν λεπτομέρειες για μια νέα μπαταρία με βάση το νικέλιο που υπό τις κατάλληλες συνθήκες θα μπορούσε να διαρκέσει εξαιρετικά πολύς καιρός. Ωστόσο, ένας από τους συγγραφείς της εργασίας είναι ο Jeff Dahn, που θεωρείται ένας από τους πρωτοπόρους της μπαταρίας ιόντων λιθίου (Li-ion).
"Ενώ αυτή η μελέτη δείχνει πολλά υποσχόμενη για την ανάπτυξη μπαταριών που θα μπορούσαν να διαρκέσουν για έναν αιώνα", δήλωσε στο Lifewire μέσω email ο Gavin Harper, ερευνητής Critical Materials, Κέντρο Στρατηγικών Στοιχείων & Κρίσιμων Υλικών του Birmingham, στο Πανεπιστήμιο του Birmingham. «Θα είμαστε σε θέση να μεγιστοποιήσουμε τα περιβαλλοντικά οφέλη που θα μπορούσαν να προέλθουν από αυτήν την τεχνολογία μόνο εάν είμαστε σε θέση να βρούμε εφαρμογές που θα κάνουν χρήση μιας μπαταρίας κατά τη διάρκεια ζωής του αιώνα».
Testing Times
Η ανθεκτικότητα του προϊόντος, εξήγησε η Harper, δεν εξαρτάται απλώς από το πόσο θα διαρκέσει. Μια εξίσου σημαντική πτυχή είναι το πόσο ελκυστικό παραμένει για τους ανθρώπους κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής του. Για να οδηγήσει στο σπίτι του το επιχείρημά του, ο Χάρπερ παρατήρησε ότι είναι σπάνιο να δεις οχήματα ηλικίας αιώνων να κινούνται στο δρόμο.
«Δεδομένου ότι η μπαταρία θα ξεπερνούσε το όχημα, θα μπορούσε να μεταφερθεί σε ένα νέο όχημα όταν το αρχικό όχημα είναι έτοιμο για σκουπίδια», πρότεινε ο Δρ. Stephen J. Harris, Project Scientist στο Energy Storage Division στο Lawrence Berkeley National Lab, σε ανταλλαγή email με το Lifewire.
Η Η Harper πιστεύει ότι για να αξιοποιήσουμε με τον καλύτερο τρόπο τέτοιες μπαταρίες μεγάλης διάρκειας, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη το εύρος των εφαρμογών για τις οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους, ειδικά επειδή μπορούν να αποτελέσουν τεχνολογία που επιτρέπει άλλες περιβαλλοντικές βελτιώσεις.
«Το έργο ReLIB του Πανεπιστημίου του Μπέρμιγχαμ διερευνά την επαναχρησιμοποίηση και την ανακύκλωση μπαταριών ιόντων λιθίου, διερευνώντας πώς να καταρρεύσουν αποτελεσματικά τα κύτταρα μέσω μιας σειράς χρήσεων κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους», πρόσθεσε ο Harper.
Μια χρήση για τέτοιες μπαταρίες μεγάλης διάρκειας, προτείνει η Harper, θα ήταν για εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας ή εφεδρικές εφαρμογές, όπου η μεγάλη διάρκεια ζωής τους θα ήταν επαναστατική. «Η οικονομικά αποδοτική αποθήκευση ενέργειας στο δίκτυο θα μπορούσε να επιτρέψει μεγαλύτερη διείσδυση σε προβλέψιμα διαλείπουσες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, πρασινίζοντας το δίκτυο», είπε.
Πιστεύει ότι ένα από τα βασικά πράγματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη στο μέλλον είναι η απόδοση ενέργειας από την επένδυση προσδιορίζοντας πόση ενέργεια απαιτείται για την κατασκευή των μπαταριών σε σύγκριση με την ποσότητα ενέργειας που μπορούν να αποθηκεύσουν κατά τη διάρκεια της ζωής τους.
"Εάν μπορούμε να φτιάξουμε μπαταρίες με μεγάλη διάρκεια ζωής, τότε η ενέργεια που αποθηκεύεται καθ' όλη τη διάρκεια ζωής θα αυξηθεί και αυτό βελτιώνει τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο των μπαταριών, επιτρέποντάς μας να κατασκευάσουμε περισσότερη χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας για λιγότερη εισροή ενέργειας." εξήγησε η Χάρπερ.
Φιλικό περιβάλλον
Δεν θα δούμε αυτό το είδος τεχνολογίας μπαταριών στη ζωή μας πολύ σύντομα, φυσικά: Αυτό είναι ακόμα σε πολύ πρώιμο ερευνητικό επίπεδο. Η Harper είπε ότι η προτεινόμενη μπαταρία απαιτεί αυστηρούς περιβαλλοντικούς ελέγχους προκειμένου να εκπληρώσει την υπόσχεσή της για 100 χρόνια σέρβις. Μία από τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις είναι ότι η μπαταρία λειτουργεί στους 25°C (77°F), κάτι που, όπως σημείωσε ο Harper, είναι ευκολότερο να γίνει σε σταθερές εφαρμογές.
Επιπλέον, δεδομένης της μεγάλης διάρκειας ζωής της μπαταρίας, η Harper φαντάζεται ότι άλλα βοηθητικά εξαρτήματα της μονάδας ισχύος θα παρουσιάσουν βλάβη πριν από την μπαταρία. Αυτό, ωστόσο, είναι κάτι που πιστεύει ότι μπορεί να σχεδιαστεί γύρω από την υιοθέτηση μιας σπονδυλωτής προσέγγισης σε πράγματα όπως τα ηλεκτρονικά υποστήριξης ισχύος, τα οποία θα μπορούσαν να αντικατασταθούν ή να ανανεωθούν κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής της μπαταρίας.
Τι θα γινόταν αν μετά από 30 χρόνια, υπάρξει κάποιος νέος μηχανισμός αποτυχίας που δεν έχουμε ξαναδεί και δεν έχουμε καν σκεφτεί ποτέ;
Δρ. Ο Χάρις προειδοποίησε επίσης να μην προβλέπονται διάρκειες ζωής πέραν του πραγματικού χρόνου δοκιμών.
Εξήγησε ότι ακόμα κι αν καταφέρουμε να επιβραδύνουμε τους γνωστούς μηχανισμούς αστοχίας σε τέτοιο βαθμό ώστε να μπορούμε να τους αποτρέψουμε από το να χτυπήσουν για τουλάχιστον 100 χρόνια, κανείς δεν έχει λειτουργήσει μια μπαταρία με κάτι σαν τη σημερινή διαμόρφωση για περισσότερες από μερικές δεκαετίες.
"Τι θα συμβεί αν μετά από 30 χρόνια, υπάρξει κάποιος νέος μηχανισμός αποτυχίας που δεν έχουμε ξαναδεί και δεν έχουμε καν σκεφτεί;" ρώτησε.
