Bateritë ajër-ajër ofrojnë një distancë prej më shumë se 1 km. Defekt? Ato janë të disponueshme.
Përmbajtje
Pak ditë më parë, ne prekëm "inxhinierin shpikës", "babai i tetë fëmijëve", "veterani i marinës" i cili "shpiku bateritë që përdorën alumin dhe një elektrolit misterioz". Ne e gjetëm zhvillimin e temës jo shumë të besueshëm - edhe falë burimit, Daily Mail - por problemi duhet të plotësohet. Nëse britanikët kishin të bënin me bateri alumini-ajër, atëherë ato ... ekzistojnë vërtet dhe mund të ofrojnë vërtet një rreze prej mijëra kilometrash.
Shpikësi, i përshkruar nga Daily Mail, "babai i tetë fëmijëve", u prezantua si dikush që ka krijuar diçka krejtësisht të re (një elektrolit jo toksik) dhe tashmë është në bisedime për të shitur idenë e tij. Ndërkohë, tema e qelizave alumin-ajër është zhvilluar prej disa vitesh.
Por le të fillojmë nga fillimi:
Përmbajtje
- Bateri ajri alumini - Jetoni shpejt, vdisni të rinj
- Tesla Model 3 me rreze të gjatë me një rezervë energjie prej 1+ km? Mund të bëhet
- Bateritë e aluminit/ajrit Alcoa dhe Phinergy - ende të disponueshme, por të menduara mirë
- Përmbledhje ose pse kritikuam Daily Mail
Bateritë alumini-ajër përdorin reagimin e aluminit me molekulat e oksigjenit dhe ujit. Në një reaksion kimik (formulat mund të gjenden në Wikipedia), formohet hidroksidi i aluminit dhe përfundimisht metali lidhet me oksigjenin për të formuar alumin. Tensioni bie mjaft shpejt, dhe kur i gjithë metali ka reaguar, qeliza ndalon së punuari. Ndryshe nga bateritë litium-jon, Qelizat ajër-ajër nuk mund të rimbushen ose ripërdoren..
Ato janë të disponueshme.
Po, ky është një problem, por qelizat kanë një veçori shumë të rëndësishme: dendësia gjigante e energjisë së ruajtur në raport me masën... Kjo arrin në 8 kWh / kg. Ndërkohë, niveli aktual i qelizave më të mira të litium-jonit është 0,3 kWh / kg.
Tesla Model 3 me rreze të gjatë me një rezervë energjie prej 1+ km? Mund të bëhet
Le të shohim këto numra: 0,3 kWh/kg për qelizat më të mira moderne të litiumit kundrejt 8 kWh/kg për qelizat e aluminit - litiumi është pothuajse 27 herë më i keq! Edhe nëse marrim parasysh se në eksperimente, bateritë alumini-ajër arritën një dendësi prej "vetëm" 1,3 kWh / kg (burimi), kjo është akoma më shumë se katër herë më e mirë se ajo e qelizave të litiumit!
Pra, nuk keni nevojë të jeni një kalkulator i shkëlqyeshëm për ta kuptuar këtë me baterinë Al-air Tesla Model 3 me rreze të gjatë do të arrijë pothuajse 1 km me bateri në vend të 730 km aktuale për litium-jon... Nuk është shumë më pak se Varshava në Romë, dhe më pak se Varshava në Paris, Gjenevë apo Londër!
Fatkeqësisht, me qelizat litium-jon, pasi kemi bërë 500 kilometra me Tesla, e lidhim me karikuesin për kohën e sugjeruar nga makina dhe vazhdojmë. Kur përdorni qelizat Al-air, shoferi do të duhet të shkojë në një stacion ku bateria do të duhet të zëvendësohet. Ose modulet e tij individuale.
Dhe ndërsa alumini është i lirë si element, nevoja për të gatuar elementin nga e para çdo herë i mohon në mënyrë efektive përfitimet nga diapazoni më i lartë. Korrozioni i aluminit është gjithashtu një problem që ndodh edhe kur bateria nuk është në përdorim, por ky problem është zgjidhur duke e mbajtur elektrolitin në një enë të veçantë dhe duke e pompuar atë kur kërkohet një bateri alumini-ajër.
Phinergy doli me këtë:
Bateritë e aluminit/ajrit Alcoa dhe Phinergy - ende të disponueshme, por të menduara mirë
Bateritë e ajrit janë gati për përdorim komercial mirë, ato përdoren edhe në aplikime ushtarake. Ato u krijuan nga Alcoa në partneritet me Phinergy. Në këto sisteme, elektroliti është në një enë të veçantë, dhe qelizat individuale janë pllaka (fishekë) të futura në ndarjet e tyre nga lart. Ajo duket si:
Bateri avioni (alumin-ajër) e kompanisë izraelite Alcoa. Vini re tubin në anën e pompës së elektrolitit Alcoa (c)
Bateria fillon duke pompuar elektrolitin nëpër tuba (ndoshta nga graviteti, pasi bateria vepron si rezervë). Për të ngarkuar baterinë, hiqni fishekët e përdorur nga bateria dhe futni të reja.
Kështu, pronari i makinës do të marrë me vete sistemin e rëndë për ta përdorur një ditë nëse është e nevojshme. Dhe kur lind nevoja për karikim, makina duhet të zëvendësohet nga një person me kualifikimet e duhura.
Krahasuar me qelizat litium-jon, avantazhet e qelizave alumini-ajër janë kostot më të ulëta të prodhimit, mungesa e nevojës për kobalt dhe reduktimi i emetimeve të dioksidit të karbonit gjatë prodhimit. Disavantazhi është përdorimi një herë dhe nevoja për të ricikluar fishekët e përdorur:
Përmbledhje ose pse kritikuam Daily Mail
Qelizat e karburantit alumini-ajër (Al-air) tashmë ekzistojnë, ndonjëherë përdoren dhe janë punuar mjaft intensivisht në dhjetë e ca vitet e fundit. Sidoqoftë, për shkak të rritjes së densitetit të energjisë së qelizave litium-jon dhe mundësisë së rimbushjes së tyre të përsëritur, tema është zbehur - veçanërisht në industrinë e automobilave, ku zëvendësimi i rregullt i miliona baterive është një detyrë marramendëse..
Ne dyshojmë se shpikësi i përshkruar nga Daily Mail ndoshta nuk ka shpikur asgjë, por ka ndërtuar vetë qelizën prej alumini-ajri. Nëse, siç përshkruan ai, ka pirë elektrolit në demonstrata, ai duhet të ketë përdorur ujë të pastër për këtë qëllim:
> Babai i tetë fëmijëve shpiku baterinë 2 km? Mmm, po, por jo 🙂 [Daily Mail]
Problemi më i madh me bateritë alumini-ajër nuk është se ato nuk ekzistojnë - ato ekzistojnë. Problemi me to janë kostot e njëhershme dhe kostot e larta të zëvendësimit. Investimi në një qelizë të tillë herët a vonë do të humbasë kuptimin ekonomik në krahasim me bateritë litium-jon, sepse "karikimi" kërkon një vizitë në punishte dhe një punëtor të kualifikuar.
Në Poloni ka rreth 22 milionë makina. Sipas Zyrës Qendrore të Statistikave të Polonisë (GUS), ne ngasim mesatarisht 12,1 mijë kilometra në vit. Pra, nëse supozojmë se bateritë alumini-ajër do të ndërrohen mesatarisht çdo 1 kilometër (për llogaritje të thjeshtuar), secila prej këtyre makinave do të duhet të vizitojë garazhin 210 herë në vit. Secila prej këtyre makinave e vizitonte garazhin mesatarisht çdo 10 ditë.
603 makina presin bateri CDO DITE., edhe të dielave! Por një zëvendësim i tillë kërkon thithjen e elektrolitit, zëvendësimin e moduleve, kontrollimin e gjithë kësaj. Dikush do të duhet gjithashtu të mbledhë këto module të përdorura nga i gjithë vendi në mënyrë që t'i përpunojë ato më vonë.
Tani e kuptoni nga erdhi kritika jonë?
Shënim editorial www.elektrowoz.pl: Artikulli i lartpërmendur i Daily Mail thotë se kjo është një "qelizë karburanti" dhe jo një "bateri". Megjithatë, për të qenë i sinqertë, duhet shtuar se “qelizat e karburantit "bien nën përkufizimin e "akumulatorit" të vlefshëm në Poloni. (shih, për shembull, KËTU). Megjithatë, ndërsa një bateri alumini-ajër mund (dhe duhet) të quhet një qelizë karburanti, një bateri litium-jon nuk mund të quhet kështu.
Një qelizë karburanti funksionon në parimin e substancave të furnizuara nga jashtë, shpesh duke përfshirë oksigjenin, i cili reagon me një element tjetër për të formuar një përbërje dhe për të çliruar energji. Kështu, reaksioni i oksidimit është më i ngadalshëm se djegia, por më i shpejtë se korrozioni normal. Për të ndryshuar procesin, shpesh kërkohet një lloj pajisjeje krejtësisht e ndryshme.
Nga ana tjetër, në një bateri litium-jon, jonet lëvizin midis elektrodave, kështu që nuk ka oksidim.
Shënimi 2 i botimit www.elektrowoz.pl: nëntitulli "jeto intensivisht, vdis i ri" është marrë nga një prej studimeve mbi këtë temë. Na pëlqen kjo sepse përshkruan specifikat e qelizave të ajrit të aluminit.
Kjo mund t'ju interesojë:
