Datorren asteazkenean, azaroaren 24an, Driving into the Future-ren azken mahai-inguruak Kanadako bateria ekoizpenaren etorkizuna nolakoa izan daitekeen eztabaidatuko du. Baikorra zaren ala ez —benetan uste duzu auto guztiak elektrikoak izango direla 2035erako— edo helburu handinahi hori lortuko ez dugula uste baduzu, bateriaz funtzionatzen duten autoak gure etorkizunaren zati garrantzitsu bat dira. Kanadak iraultza elektriko honen parte izan nahi badu, etorkizunean automobilgintzako sistema elektrikoen fabrikatzaile nagusi izateko modua bilatu behar dugu. Etorkizuna nolakoa den ikusteko, ikusi asteazken honetan Kanadan bateriak fabrikatzeko azken mahai-ingurua, 11:00etan, Ekialdeko ordua.
Ahaztu egoera solidoko bateriak. Gauza bera gertatzen da silizio anodoei buruzko hype guztiarekin. Etxean kargatu ezin den aluminio-airezko bateriak ere ezin du ibilgailu elektrikoen mundua astindu.
Zer da egiturazko bateria bat? Beno, galdera ona da hau. Zorionez, niretzat, ingeniaritza aditua ez dudala irudikatu nahi ez dudana, erantzuna erraza da. Gaur egungo auto elektrikoak autoan instalatutako bateriek elikatzen dira. Oh, haien kalitatea ezkutatzeko modu berri bat aurkitu dugu, hau da, litio-ioizko bateria horiek guztiak txasisaren solairuan eraikitzea, gaur egun EV diseinuaren sinonimo den "skateboard" plataforma bat sortuz. Baina oraindik autotik bereizita daude. Gehigarri bat, nahi baduzu.
Egiturazko bateriak paradigma hau iraultzen dute, xasis osoa bateria-zelulez osatuta eginez. Itxuraz ametsezko etorkizun batean, karga-zorua ez ezik, bateriak edukitzeaz gain, gorputzaren zenbait atal ere izango dira -A-zutabeak, teilatuak, eta baita, ikerketa-erakunde batek erakutsi duen moduan, posible da. aire-iragazkia presiodun gela-pilez hornitua ez ezik, pilek osatzen dute. Marshall McLuhan handiaren hitzetan, auto bat bateria bat da.
Tira, litio-ioizko bateria modernoek goi-teknologia itxura duten arren, astunak dira. Litio ioiaren energia-dentsitatea gasolinarena baino askoz txikiagoa da, beraz, erregai fosilen ibilgailuen gama bera lortzeko, EV modernoen bateriak oso handiak dira. Oso handia.
Are garrantzitsuagoa dena, astunak dira. Esaterako, astunak "karga zabalean". Gaur egun bateria baten energia-dentsitatea kalkulatzeko erabiltzen den oinarrizko formula da litio-ioi kilogramo bakoitzak 250 watt-ordu inguruko elektrizitate sor dezakeela. Edo laburdura munduan, ingeniariek nahiago dute, 250 Wh/kg.
Egin matematika apur bat, 100 kWh-ko bateria bat Model S bateria batera konektatua dagoen Tesla bat bezalakoa da, hau da, noranahi joango zarela, 400 kg-ko bateria inguru arrastatuko dituzu. Hau da aplikaziorik onena eta eraginkorrena. Guretzat arkulakoentzat, zehatzagoa izan daiteke 100 kWh-ko bateria batek 1.000 kilo inguru pisatzen duela kalkulatzea. Hala nola, tona erdi bat.
Orain imajinatu Hummer SUT berriaren antzeko zerbait, zeinak 213 kWh-ko potentzia duela dio. Orokorrak eraginkortasunean aurrerapen batzuk aurkitzen baditu ere, goiko Hummer-ek bateria tona bat arrastatuko ditu. Bai, urrunago gidatuko du, baina abantaila gehigarri horiek guztiak direla eta, irismenaren handitzea ez da bateria bikoiztearekin bat datorrena. Noski, bere kamioiak motor indartsuagoa izan behar du, hau da, eraginkortasun txikiagoarekin bat etortzeko. Sormen laburragoko alternatiben errendimendua. Automobilgintzako ingeniari guztiek (abiadura edo erregaiaren kontsumorako) esango dizuten bezala, pisua da etsaia.
Hor sartzen da egitura-bateria. Bateriez autoak eraikiz, lehendik dauden egituretara gehitu beharrean, gehitutako pisu gehiena desagertzen da. Neurri batean —hau da, egiturazko gauza guztiak pilak bihurtzen direnean— autoaren gurutzaldi-autonomia handitzeak ia ez du pisurik galtzen.
Espero zenuten bezala, badakidalako han eserita zaudela pentsatzen “Ze ideia bikaina!”, irtenbide adimentsu honek oztopoak ditu. Lehena, oinarrizko edozein bateriarentzat anodo eta katodo gisa erabil daitezkeen materialekin pilak egiteko gaitasuna menderatzea da, baita nahiko sendoak eta oso argiak ere! -Bi tonako kotxe bati eta bere bidaiariei eusteko moduko egitura, eta segurua izatea espero da.
Ez da harritzekoa, Chalmers Teknologia Unibertsitateak egin eta KTH Royal Institute of Technology, Suediako bi ingeniaritza unibertsitate ospetsuenek inbertitutako egiturazko bateria indartsuenaren bi osagai nagusiak karbono-zuntza eta aluminioa dira. Funtsean, karbono-zuntza elektrodo negatibo gisa erabiltzen da; elektrodo positiboak litio-burdin fosfatoz estalitako aluminiozko papera erabiltzen du. Karbono-zuntzak elektroiak ere eroaten dituenez, ez dago zilar eta kobre astunaren beharrik. Katodoa eta anodoa elektrolito bat ere daukan beira-zuntzezko matrize baten bidez bereizten dira, beraz, elektrodoen artean litio ioiak garraiatzen ez ezik, egitura-karga ere banatzen du bien artean. Baterien zelula bakoitzaren tentsio nominala 2,8 voltiokoa da, eta egungo ibilgailu elektrikoen bateria guztiek bezala, konbinatu daiteke eguneroko ibilgailu elektrikoetan ohikoak diren 400V edo 800V ekoizteko.
Jauzi argia den arren, goi-teknologiako zelula hauek ere ez daude prime timerako batere prest. Haien energia-dentsitatea kiloko 25 watt-orduko arbuiagarria baino ez da, eta egitura-zurruntasuna 25 gigapascal (GPa) da, hau da, marko beira-zuntza baino apur bat sendoagoa dena. Hala ere, Suediako Espazio Agentzia Nazionalaren finantzaketarekin, azken bertsioak karbono-zuntz gehiago erabiltzen du aluminio paperezko elektrodoen ordez, ikertzaileek zurruntasuna eta energia-dentsitatea dutela diote. Izan ere, karbono/karbonozko azken bateria hauek kilogramo bakoitzeko 75 watt-orduko elektrizitate eta 75 GPa-ko Young-en modulua ekoiztea espero da. Energia-dentsitate hori litio-ioizko bateria tradizionalen atzean geratu daiteke oraindik, baina bere egitura-zurruntasuna aluminioa baino hobea da gaur egun. Beste era batera esanda, bateria horiekin egindako ibilgailu elektrikoaren xasisaren diagonalaren bateriak aluminiozko bateria bezain indartsua izan daiteke egituraz, baina pisua asko murriztuko da.
Goi-teknologiako bateria hauen lehen erabilera kontsumo-elektronika da ia ziur. Leif Asp Chalmers irakasleak esan zuen: "Urte gutxiren buruan, guztiz posible da gaur egungo pisuaren erdia baino ez duen eta trinkoagoa den smartphone, ordenagailu eramangarri edo bizikleta elektriko bat egitea". Hala ere, proiektuaren arduradunak adierazi duenez, “gure irudimenak bakarrik mugatzen dugu hemen”.
Bateria ez da ibilgailu elektriko modernoen oinarria bakarrik, baita bere katerik ahulena ere. Iragarpen baikorrenak ere egungo energia dentsitatearen bikoitza besterik ez du ikus dezake. Zer gertatzen da gu guztiok agindu dugun autonomia sinestezina lortu nahi badugu, eta badirudi astero norbaitek karga bakoitzeko 1.000 kilometro agintzen dituela? — Autoei bateriak gehitzea baino hobeto egin beharko dugu: kotxeak pilekin egin beharko ditugu.
Adituek diotenez, kaltetutako bide batzuen behin-behineko konponketa, Coquihalla autobidea barne, hilabete batzuk beharko dira.
Postmedia-k eztabaida foro aktibo baina pribatu bat mantentzeko konpromisoa hartzen du eta irakurle guztiak gure artikuluei buruzko iritziak partekatzera animatzen ditu. Baliteke ordubete behar izatea iruzkinak webgunean agertzeko. Zure iruzkinak egokiak eta errespetagarriak izatea eskatzen dizugu. Posta elektroniko bidezko jakinarazpenak gaitu ditugu: iruzkinen erantzuna jasotzen baduzu, jarraitzen duzun iruzkinen haria eguneratzen bada edo erabiltzaile baten iruzkinari jarraitzen badiozu, mezu elektroniko bat jasoko duzu. Mesedez, bisitatu gure Komunitate-gidalerroak posta elektronikoaren ezarpenak doitzeari buruzko informazio eta xehetasun gehiago lortzeko.