Grafena baterija za električno vozilo

Mnogi veruju da budućnost automobilske industrije stoji iza električnih automobila. U inostranstvu postoje računi u kojima deo prodatih vozila godišnje mora biti hibrid ili električna energija, tako da se novac ulaže ne samo u reklamiranje takvih automobila, već iu izgradnju benzinskih pumpi.

Međutim, mnogi ljudi i dalje čekaju da električni automobili postanu pravi konkurenti tradicionalnim automobilima. Ili će možda biti kada se vreme punjenja smanji, a trajanje baterije povećava? Možda će u ovom čovečanstvu pomoći grafenskim baterijama.

Šta je grafen?

Revolucionarni materijal nove generacije, najlakši i najjači, najelektrični provodnik, je sve o grafenu, što nije ništa drugo nego dvodimenzionalna ugljenična rešetka sa jednim atomskim atomom. Kreatori grafena Konstantin Novoselov i Andrei Geim dobili su Nobelovu nagradu. Uobičajeno, između otkrića i početka praktične upotrebe ovog otkrića, u praksi traje dugo, ponekad i desetine godina, ali grafen nije trpio takvu sudbinu. Možda je to zbog činjenice da Novoselov i Geim nisu sakrili tehnologiju svoje proizvodnje.

Oni nisu samo rekli svetu o tome, već su takođe pokazali: na YouTube-u postoji video, gde Konstantin Novoselov detaljno govori o ovoj tehnologiji. Zbog toga, možda uskoro možemo napraviti i grafene baterije vlastitim rukama.

Razvoj

Pokušaji korišćenja grafena bili su praktično u svim oblastima nauke. Probao je u solarnim baterijama, slušalicama, slučajevima i čak pokušao da leči rak. Međutim, u ovom trenutku jedna od najočekvidivijih i neophodnih stvari za čovečanstvo je grafena baterija. Podsetimo se da sa takvom nespornom prednostom kao jeftino i ekološki prihvatljivo gorivo, električna vozila imaju ozbiljan nedostatak - relativno malu maksimalnu brzinu i rezervu snage ne više od tri stotine kilometara.

Rešenje problema

Grafena baterija radi na istom principu kao olovo sa alkalnim ili kiselim elektrolitom. Ovaj princip je elektrohemijska reakcija. Prema uređaju, grafena baterija je slična litijum-jonskoj bateriji sa čvrstim elektrolitom, u kojoj je katod ugljenik koksa koji je u sastavu čiste boje.

Međutim, već sada među inženjerima koji razvijaju grafene akumulatore, postoje dva fundamentalno različita pravca. U Sjedinjenim Državama, naučnici su predložili izradu katode od ploča grafena i silikona koji su prepleteni, a anoda iz klasičnog litijum-kobalta. Ruski inženjeri su našli drugo rešenje. Otrovna i skupa litijumska so mogu zameniti ekološki prihvatljivim i jeftinijim magnezijum-oksidom. Kapacitet baterije je povećan u svakom slučaju povećanjem brzine prolaska jona sa jedne elektrode na drugu. Ovo se postiže zbog činjenice da grafen ima visok indeks električnih propustljivosti i sposobnost akumulacije električnog naboja.

Razmišljaju se mišljenja naučnika o inovacijama: ruski inženjeri tvrde da grafene baterije imaju kapacitet dvostruko veće od litijum-jonskih baterija, ali njihove inostrane kolege tvrde da je na deset.

Grafenički akumulatori lansirani su u masovnoj proizvodnji u 2015. godini. Na primjer, ovo je španska kompanija Graphenano. Prema proizvođaču, korišćenje ovih baterija u električnim automobilima na logističkim lokacijama pokazuje prave praktične mogućnosti baterije sa grafenskom katodom. Za potpuno punjenje, potrebno je samo osam minuta. Maksimalna kilometraža takođe može da poveća grafene akumulatore. Punuće 1000 km umjesto tri stotine - to je ono što Graphenano Corporation želi da ponudi potrošačima.

Španiji i Kini

Sa Graphenano, kineskom kompanijom Chint, koja je kupila 10% udjela u španskoj korporaciji za 18 miliona eura, sarađuje. Zajednička sredstva će se koristiti za izgradnju fabrike sa dvadeset proizvodnih linija. Projekat je već dobio oko 30 miliona investicija, koje će biti uložene u instalaciju opreme i zapošljavanje zaposlenih. Prema prvobitnom planu, fabrika je počela proizvoditi oko 80 miliona baterija. U početnoj fazi, glavno tržište bi trebalo da bude Kina, a zatim je planirano otpočeti isporuke u druge zemlje.

U drugoj fazi, Chint je spreman uložiti 350 miliona evra za izgradnju nove fabrike, koja će imati oko pet hiljada zaposlenih. Takve cifre nisu iznenađujuće, s obzirom na to da će ukupni prihod biti oko tri milijarde evra. Pored toga, Kina, poznata po svojim ekološkim problemima, dobit će ekološki prihvatljivo i jeftino "gorivo". Međutim, kao što vidimo, pored glasnih izjava, svetlo nije ništa videlo, samo testne modele. Iako je korporacija Volkswagen objavila i svoju nameru da sarađuje sa Graphenano.

Očekivanja i stvarnost

U dvorištu 2017. godine, što znači da se Graphenano bavi dve godine "masovnim" proizvodnjom baterija, ali da se električni automobil na putu nalazi na retkost ne samo za Rusiju. Sve karakteristike i podaci objavljeni od strane korporacije su prilično nejasni. Generalno, oni ne prevazilaze opšte prihvaćene teorijske pojmove o tome koje parametre bi trebala posedovati grafena baterija za električno vozilo.

Pored toga, do sada je sve što je predstavljeno potrošačima i investitorima samo računarski modeli, bez stvarnih prototipova. Dodavanje problema i činjenica da je grafen - materijal koji je veoma skup u proizvodnji. Uprkos glasnim izjavama naučnika o načinu na koji se može "odštampati na kolenu", u ovoj fazi može se smanjiti samo trošak određenih komponenti.

Grafena i svetsko tržište

Podržavači teorije zavere kažu da pojavljivanje takvog automobila nikome ne koristi, jer će tada ulje odleti u pozadinu, pa će se prihodi od njegovog izvlačenja smanjiti. Međutim, najverovatnije su inženjeri naišli na neke probleme, ali ne žele da ga oglašavaju. Reč "grafena" je sada na saslušanju, mnogi smatraju da je to materijal budućnosti, tako da, možda, naučnici ne žele pokvariti njegovu slavu.

Problemi u razvoju

Međutim, takođe može biti da je materijal zaista inovativan, tako da pristup zahteva odgovarajući. Možda bi baterije koje koriste grafen trebalo da budu fundamentalno različite od tradicionalnog litijum-jonskog ili litijum-polimera.

Postoji još jedna teorija. Corporation Graphenano je rekao da se nove baterije naplaćuju za samo osam minuta. Specijalisti potvrđuju da je ovo stvarno moguće, samo izvor energije mora biti najmanje jedan megavat, što je moguće u uslovima testiranja u postrojenju, ali ne kod kuće. Izgradnja dovoljnog broja benzinskih pumpi sa ovim kapacitetom koštaće puno novca, cena jednog dopunjavanja će biti prilično visoka, pa grafena baterija za automobil neće donijeti nikakvu korist.

Praksa pokazuje da su revolucionarne tehnologije dugo vremena ugrađene na svjetsko tržište. Neophodno je provesti mnoge testove kako bi se osigurala sigurnost proizvoda, tako da se pojavljivanje novih tehnoloških uređaja ponekad odgađa mnogo godina.