NASA: Εργάζεται πάνω σε μπαταρίες που θα μπορούσαν να κάνουν πραγματικότητα τις ηλεκτρικές πτήσεις μεγάλων αποστάσεων

Οι επιδόσεις και η ασφάλεια των μπαταριών εμπόδιζαν επί μακρόν την ηλεκτροκίνηση των αερομεταφορών, αλλά αυτό θα μπορούσε να αλλάξει σύντομα.

Η νέα τεχνολογία μπαταριών που αναπτύσσεται από τη NASA θα μπορούσε να συμβάλει στην “επανάσταση” των αεροπορικών ταξιδιών.

Οι αερομεταφορές αποτελούν περίπου το 2,4% των παγκόσμιων εκπομπών CO2. Εδώ και πολύ καιρό, οι επιστήμονες αναζητούσαν έναν τρόπο για να εξηλεκτρίσουν τα αεροπορικά ταξίδια και να εξαλείψουν αυτές τις εκπομπές.

Αλλά η τρέχουσα τεχνολογία μπαταριών λειτουργεί μόνο για ορισμένα ελαφρύτερα αεροσκάφη, όπως τα drones. Δεν παρέχει αρκετή ισχύ ή εμβέλεια για επιβατικά αεροσκάφη, πράγμα που σημαίνει ότι είναι σπάνια και δεν χρησιμοποιούνται ευρέως.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες χρησιμοποιούνται για ηλεκτρικά αυτοκίνητα και προσωπικές συσκευές, δεν πληρούν επίσης τα πρότυπα ασφαλείας που απαιτούνται για να χρησιμοποιηθούν στις αερομεταφορές. Η αναφλεξιμότητά τους είναι ο λόγος που δεν μπορείτε να βάλετε αντικείμενα όπως φορητούς υπολογιστές ή τηλέφωνα στις παραδοτέες αποσκευές σας όταν πετάτε.

Έτσι, για να απογειωθούν οι πτήσεις με ηλεκτρική ενέργεια, απαιτείται μια διαφορετική λύση. Σε αυτό το σημείο έρχεται η έρευνα της NASA.

Τι είναι μια μπαταρία στερεάς κατάστασης και

πώς θα μπορούσε να τροφοδοτεί αεροσκάφη;

Η αμερικανική διαστημική υπηρεσία αναπτύσσει τεχνολογία που δεν χρησιμοποιεί χημικές ουσίες με υγρό ηλεκτρολύτη – το κύριο πρόβλημα ασφάλειας πολλών μπαταριών. Οι ουσίες αυτές μπορεί να υποστούν αλυσιδωτή αντίδραση που τις κάνει να θερμανθούν, να αντιδράσουν περισσότερο λόγω της θερμότητας και τελικά να πάρουν φωτιά.

Το πρόγραμμα της NASA Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety (SABERS) εργάζεται πάνω σε μια εναλλακτική λύση – μπαταρίες στερεάς κατάστασης. Όχι μόνο έχουν την ισχύ και την αποδοτικότητα που απαιτείται για τα αεροσκάφη, αλλά διατηρούν μια σταθερή δομή ακόμη και όταν καταστρέφονται, πράγμα που σημαίνει ότι δεν πιάνουν φωτιά.

Μια πρωτότυπη μπαταρία σεληνίου θείου που αναπτύχθηκε από το πρόγραμμα παράγει 500 βατ-ώρες ενέργειας ανά κιλό μπαταρίας. Αυτή είναι η διπλάσια ενεργειακή πυκνότητα από μια τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου.

Τα αεροσκάφη απαιτούν επίσης η πηγή ενέργειάς τους να αποφορτίζεται γρήγορα. Οι επιστήμονες της NASA χρησιμοποιούν την αναλογία μιας μπαταρίας που μοιάζει με έναν κουβά. Η ενέργειά της ή η χωρητικότητά της είναι το πόσο μπορεί να χωρέσει ο κουβάς, ενώ η ισχύς της είναι το πόσο γρήγορα μπορεί να αδειάσει. Τα ηλεκτρικά αεροπλάνα θα απαιτούσαν να αποφορτίζει την ενέργεια ή να αδειάζει αυτόν τον κάδο με εξαιρετικά γρήγορο ρυθμό.

Μέχρι στιγμής έχουν κάνει άλματα στην αύξηση αυτού του ρυθμού εκφόρτισης κατά 10 φορές και στη συνέχεια κατά 5 φορές καθώς τα πρωτότυπα έχουν βελτιωθεί.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν επίσης ότι οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θα μπορούσαν να αντέξουν σε θερμοκρασίες δύο φορές πιο θερμές από τις εναλλακτικές λύσεις ιόντων λιθίου. Ο ελαφρύς σχεδιασμός βοηθάει στη συγκέντρωση περισσότερης ισχύος σε λιγότερο χώρο.

“Αυτός ο σχεδιασμός όχι μόνο εξαλείφει το 30-40% του βάρους των μπαταριών, αλλά μας επιτρέπει επίσης να διπλασιάσουμε ή και να τριπλασιάσουμε την ενέργεια που μπορεί να αποθηκεύσει, ξεπερνώντας κατά πολύ τις δυνατότητες των μπαταριών ιόντων λιθίου που θεωρούνται η κατάσταση της τεχνολογίας”, δήλωσε ο Rocco Viggiano, κύριος ερευνητής του SABERS, σε δελτίο τύπου πέρυσι.

Θα μπορούσαν τα αεροπλάνα που λειτουργούν

με μπαταρίες να γίνουν σύντομα πραγματικότητα;

Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης βρίσκονται ακόμη υπό δοκιμή και, ως εκ τούτου, η δημιουργία τους είναι απίστευτα δαπανηρή. Θα πρέπει επίσης να δοκιμαστούν εκτενώς προτού επιτραπεί η χρήση τους σε εμπορικές πτήσεις.

Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να περάσει αρκετός καιρός μέχρι να δούμε την τεχνολογία να χρησιμοποιείται πραγματικά. Αλλά οι πρόσφατες ανακαλύψεις της NASA στην αύξηση του ρυθμού εκφόρτισης των μπαταριών στερεάς κατάστασης έχουν απομακρύνει ορισμένα από τα εμπόδια που στέκονταν προηγουμένως στο δρόμο των ηλεκτρικών αεροπλάνων.

Πηγή: euronews.com

ΔΚ