Представете си, че се дърпате до бензиностанция, отваряте резервоара си и издърпвате дюзата на дозатора за гориво. Но вместо газ, излиза смес от вода и алкохол. Вместо да пълните резервоара с гориво, сместа презарежда батерията на вашия електромобил - мигновено.
Свързано съдържание
- Пет въпроса, които трябва да имате относно новата батерия на базовата батерия на Tesla
Това е мечтата на Джон Кушман, учен от университета в Пърдю, който е разработил "моментално зареждаща се" батерия за електрически автомобили. Методът на Кушман използва вода, етанол (същия тип алкохол, който бихте намерили в алкохолните напитки), сол и разтворени метали. Това би позволило на собствениците на електрически автомобили да презареждат автомобилите си бързо и лесно, като използват съществуващи бензиностанции, превърнати в станции за презареждане на батерии.
„Опитвахме се да намерим екологосъобразен и икономичен начин за захранване на мобилни превозни средства като автомобили и камиони и коли за голф и го направим по начин, който не би трябвало да седиш там и да се включваш в колата си в продължение на X часове, - казва Кушман.
Батерията е пример за "поточна батерия", която използва две химични съединения, разтворени в течности, за да образуват положително и отрицателно заредени страни. Течностите се изпомпват в акумулаторна клетка, която преобразува химическата енергия в електрическа. Обикновено акумулаторните батерии използват мембрани за разделяне на двете течности. Но батерията на Кушман използва вода и етанол и сол, за да принуди водата и етанола да се разделят на два слоя, без да е необходима мембрана. Това дава предимство на батерията пред традиционните батерии, казва Кушман, тъй като мембраните често са слабата връзка.
"Мембраните са склонни да се разпадат, а когато се разрушат, батерията се къса", казва той.
Този метод дава възможност да се изгради система с достатъчно обемна енергия за захранване на автомобила.
„Не знам дали можем да съпоставим това, което имат в литиевите батерии, но не е необходимо да казваме“, казва Кушман. "Ние всъщност вярваме, че имаме достатъчно мощност, за да ускорим лек автомобил доста бързо - но може би не толкова бързо, колкото 0 до 60 за четири секунди. Кой наистина се нуждае от този тип ускорение? Повечето автомобили с бензин не се приближават."
Докато електрическите автомобили растат на популярност, зареждането е многогодишен проблем. Tesla, чийто Model S е най-продаваният електромобил в Америка, разчита на мрежа от станции за зареждане на местоназначение, където шофьорите могат да планират да бъдат в продължение на няколко часа или през нощта, или станции за суперзаряди, които зареждат автомобилите за около 30 минути. Но, в зависимост от това къде шофирате, тези станции могат да бъдат малко и далеч между тях. Например, огромни държави от Средния Запад като Канзас и Мисури имат само шепа. Това означава, че пътуването на дълги разстояния в Tesla изисква внимателно планиране. Страхът от изчерпване на заряда далеч от станция за зареждане е толкова често срещан сред шофьорите на електрически автомобили, че дори има име: „тревожност в обхвата“.
Кушман предвижда бензиностанции, които да се превръщат в станции за зареждане с батерии, може би една помпа в даден момент, когато търсенето нараства. Станциите могат да използват съществуващата си инфраструктура и транспортна верига за електролитния флуид.
"Петролните компании не искат да видят всичките си бензиностанции оставени край пътя", казва Кушман. „Можем да изпомпваме електролитите си през съществуващите тръбопроводи. Няма нищо опасно; всичко е биоразградимо. "
Отработените електролити могат да бъдат изхвърляни в резервоари за съхранение на бензиностанции и изпращани до рафинерия, в идеалния случай такива, захранвани от чиста слънчева или вятърна енергетика. Там той може да бъде възстановен и изпратен обратно до бензиностанции.
"Това е затворена система", казва Кушман.
Cushman и неговият екип, които са създали компания, наречена Ifbattery LLC, за да комерсиализират технологията, в момента водят разговори с военните за използване на батерийната технология за захранване на тихи, скрити превозни средства с малко топлинен подпис, за да привлекат вниманието на врага. Те също искат да създадат по-големи прототипи и да работят с производствени партньори, за да доведат евентуално батериите на цивилния пазар. Кушман смята, че има „значителна възможност“ технологията да бъде широко разпространена по американските пътища след десетилетие, но се колебае да прави прогнози.
Въпреки че съществуват различни технологии на поточните батерии, те се мъчат да излязат на пазара и когато го направят, те трудно се конкурираха с много по-утвърдените литиево-йонни батерии. „[P] изкуството на проблема с акумулаторните батерии е, че по-голямата част от напредъка до момента е в лабораторията“, пише Питър Малони от Utility Dive, бюлетин, обхващащ комуналната индустрия. „Li-ion батериите, от друга страна, имат дълъг опит в полевите инсталации във всичко - от компютри и смартфони до електрически превозни средства и съоръжения за съхранение в мрежа с мегават.“
Но напредък като Кушман може да промени уравнението. Цената също ще бъде фактор - батериите с предишен поток са склонни да използват сравнително скъпи метали като ванадий. Батерията на Cushman използва вода, етанол, сол и евтин алуминий или цинк.
"Моята отговорност беше да правя химията", казва Кушман. „Сега е само малка стъпка да направим търговски жизнеспособен продукт.“
