محققان باتری‌های معماری حالت جامد ناسا برای قابلیت شارژ مجدد و ایمنی افزایش یافته (SABERS) با موفقیت یک باتری حالت جامد را ساخته‌اند که از نظر فنی به اندازه کافی پیشرفته است که به طور کارآمد یک هواپیما را تغذیه کند.
ناسا ممکن است راهی برای تغییر آینده صنعت هوانوردی پیدا کرده باشد.
یافتن راهی برای سبزتر کردن سفرهای هوایی نکته مهمی برای مسیر جهانی به سمت کربن زدایی و همچنین برای رفاه اقتصادی صنعت در آینده ای بوده است که در آن قیمت سوخت احتمالاً به افزایش خود ادامه خواهد داد در حالی که ابزارهای سیاستی مانند مالیات بر کربن رایج تر می شوند.
بخش حمل‌ونقل یکی از بزرگ‌ترین مشارکت‌کنندگان در تغییرات اقلیمی است که تقریباً یک چهارم کل انتشار کربن مرتبط با انرژی در سراسر جهان را تولید می‌کند و سفر هوایی یکی از بزرگ‌ترین متخلفان است.
به طور متوسط، هواپیماها تقریباً 100 برابر بیشتر از یک اتوبوس یا قطار مشترک، دی اکسید کربن در ساعت منتشر می کنند.
در مجموع، انتشار سالانه هوانوردی بیشتر از کل کشورها است، یعنی سالانه 1 میلیارد تن دی اکسید کربن و احتراق سوخت جت نه تنها کربن ساطع می‌کند، بلکه اکسیدهای نیتروژن، دوده، بخار آب و ذرات معلق در هوای سولفات را نیز تولید می‌کند که همگی با اتمسفر تعامل دارند و به طرق مختلف و در مقیاس‌های زمانی مختلف بر آب و هوا تأثیر می‌گذارند.
باتری‌های جدید نه تنها می‌توانند هواپیماها را برق‌دار کنند، در نتیجه انتشار کربن و غیرکربن مرتبط با سوخت جت را حذف می‌کنند، این باتری‌های حالت جامد موفق می‌شوند از یکی از عمده‌ترین معاوضه‌هایی که فرآیندهای برق‌رسانی بزرگ را با مشکل مواجه می‌کند، جلوگیری کنند.
لیتیوم یک منبع محدود است که با تعداد زیادی از اثرات منفی محیطی و همچنین پیامدهای ژئوپلیتیکی عمده مرتبط است. چین در حال حاضر نزدیک به یک سوم زنجیره های تامین لیتیوم جهان را کنترل می کند و تنوع بخشیدن به این بازار کار آسانی نخواهد بود.
علاوه بر این، نقش اساسی لیتیوم در تعداد زیادی از اجزای زیرساختی انرژی پاک منجر به افزایش قیمت ها و ذهنیت کمیاب شده است. اجتناب از این وضعیت چسبنده به طور کلی یک پیروزی بزرگ برای SABERS است.
نه تنها این، باتری جدید ناسا حالت جامد سبک تر است و می تواند انرژی بیشتری نسبت به باتری های لیتیوم یون ذخیره کند.
روکو ویجیانو از سابرز، محقق در مرکز تحقیقات گلن ناسا در کلیولند، گفت: ما شروع به نزدیک شدن به این مرز جدید در تحقیقات باتری کرده‌ایم که می‌تواند بسیار بیشتر از باتری‌های لیتیوم یونی انجام دهد که به‌عنوان یک هنر پیشرفته محسوب می‌شوند.
SABERS همچنین توانسته است بر یک نقطه ضعف بزرگ مرتبط با فناوری باتری های حالت جامد غلبه کند. به طور معمول، باتری های لیتیوم یونی در هنگام تخلیه انرژی بسیار کارآمدتر هستند.
اما بر اساس گزارش یاهو، سابرز از طریق یک نوآوری جدید، توانسته است میزان دشارژ باتری حالت جامد را تا ضریب 10 افزایش دهد و سپس ضریب 5 دیگر!
هنگامی که در مورد هر نوآوری در حمل و نقل هوایی صحبت می شود، ایمنی یک اولویت و نگرانی است.
باتری‌های حالت جامد همچنین نگرانی‌های ایمنی کلیدی مرتبط با باتری‌های لیتیوم یونی را که حاوی مایعات بسیار قابل اشتعال هستند که از لحاظ تاریخی مستعد نشت هستند، حذف می‌کنند و نیاز به پوشش اضافی دارند که باتری‌ها را حتی سنگین‌تر می‌کند.
باتری‌های حالت جامد اصلاً حاوی مایعی نیستند، که به آنها اجازه می‌دهد در پیکربندی‌های فضای کارآمدتر روی هم قرار گیرند و حتی زمانی که آسیب دیده باشند، می‌توان از آنها استفاده کرد. در تغییرات شدید دمایی که هواپیما در طول یک پرواز تجربه می کند، چنین دوام ضروری است.
محققان ناسا دریافته‌اند که باتری‌های حالت جامد می‌توانند در دمای دو برابر گرم‌تر از باتری‌های لیتیوم یونی کار کنند. علاوه بر این، باتری‌های حالت جامد با استفاده از فناوری خنک‌کننده کمتری نسبت به لیتیوم یون به این امر دست می‌یابند.
در حالی که این فناوری کاملاً جدید است و هنوز از نظر تجاری قابل دوام نیست، پتانسیل مخرب بسیار زیادی را نشان می دهد.
بر اساس پنل بین دولتی تغییرات آب و هوا، هوانوردی به طور گسترده به عنوان یک بخش کربن زدایی سخت شناخته می شود که وابستگی شدیدی به سوخت های فسیلی مایع دارد و زیرساختی با بازه های زمانی طولانی قفل دارد که منجر به کندی گردش ناوگان می شود.
در این زمینه، پیشرفت ناسا به ویژه هیجان انگیز است و اگر این باتری های حالت جامد در مقیاس مقرون به صرفه شوند، مزایای بخش حمل و نقل - و همچنین اهداف آب و هوایی جهانی - بسیار زیاد خواهد بود.
این فناوری باتری همچنین اشکالات معمول باتری های حالت جامد را برطرف می کند، نرخ تخلیه بالاتری را ارائه می دهد، ایمنی را با اجتناب از عناصر مایع بهبود می بخشد و به طور موثر در دمای بالا عمل می کند و آن را برای هوانوردی ایده آل می کند.
لینک سایت مرجع
مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.
