Θερμική κουκούλα για ηλεκτρικά αυτοκίνητα κάνει τις μπαταρίες να διαρκούν περισσότερο

Το άγχος των περισσότερων οδηγών ηλεκτρικών αυτοκινήτων είναι μη τυχόν ξεμείνουν από μπαταρία και δεν βρίσκουν έναν σταθμό φόρτισης. Αυτό το άγχος φαίνεται πως δεν θα υπάρχει πια χάρη στην έμπνευση ερευνητών από το Shanghai Jiao Tong University. Οι Κινέζοι επιστήμονες δημιούργησαν μια θερμική κουκούλα αυτοκινήτου που όχι μόνο μπορεί να διατηρεί τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα δροσερά το καλοκαίρι και ζεστά το χειμώνα, αλλά υπόσχεται να κάνει τις μπαταρίες να διαρκούν περισσότερο. Το καλύτερο από όλα είναι ότι η κουκούλα μπορεί να το κάνει αυτό παθητικά, χωρίς να χρειάζεται εξωτερική είσοδος ενέργειας. «Ο θερμικός μανδύας είναι σαν ένα ρούχο για οχήματα, κτίρια, διαστημικά σκάφη ή ακόμα και για εξωγήινους βιότοπους που τα βοηθά να διατηρούνται δροσερά το καλοκαίρι και ζεστά το χειμώνα», δήλωσε ο Δρ Kehang Cui, ανώτερος συγγραφέας της μελέτης. Είναι γνωστό ότι στα ηλεκτρικά οχήματα (EV) οι ψυχρότερες συνθήκες μπορεί να περιορίσουν την απόδοση. Αυτό συμβαίνει επειδή οι μπαταρίες λειτουργούν λιγότερο αποτελεσματικά όταν οι θερμοκρασίες πέφτουν σε μονοψήφια και σε κάτω από το μηδέν νούμερα. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου στα περισσότερα σύγχρονα EV βασίζονται σε μια χημική αντίδραση για την αποθήκευση και την απελευθέρωση ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά στο κρύο η διαδικασία επιβραδύνεται και επομένως περιορίζεται η απόδοση της μπαταρίας και μειώνεται η εμβέλειά της. Οι μπαταρίες EV λειτουργούν τέλεια σε θερμοκρασία περίπου 20°C έως 25°C. Όταν κάνει κρύο επηρεάζεται η χημική αντίδραση και η μεταφορά ενέργειας στην μπαταρία. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να χρειαστεί περισσότερος χρόνος για το γέμισμα της μπαταρίας, ειδικά κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η θερμική κουκούλα με το όνομα “Janus Thermal Cloak” που σχεδίασαν οι ερευνητές μπορεί να αμβλύνει τις φυσικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Η κουκούλα αποτελείται από δύο βασικά συστατικά, ένα εξωτερικό στρώμα που αντανακλά το φως του ήλιου και ένα εσωτερικό που παγιδεύει τη θερμότητα μέσα. Το εξωτερικό στρώμα είναι κατασκευασμένο από λεπτές ίνες πυριτίου επικαλυμμένες σε νιφάδες εξαγωνικού νιτριδίου του βορίου, ένα κεραμικό υλικό παρόμοιο με τον γραφίτη. Αυτές οι ίνες υφαίνονται μαζί πριν συνδεθούν στο εσωτερικό στρώμα από κράμα αλουμινίου Για να εκτιμήσει την αποτελεσματικότητα της θερμικής κουκούλας η ομάδα, τη δοκίμασε σε ηλεκτρικά οχήματα που ήταν σταθμευμένα σε εξωτερικούς χώρους μέσα στη Σαγκάη. Πρώτα, μέτρησαν τη θερμοκρασία των ακάλυπτων αυτοκινήτων και διαπίστωσαν ότι η καμπίνα έφτασε μέχρι τους 50,5°C το μεσημέρι. Όταν κάλυψαν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα με τον θερμικό μανδύα, η θερμοκρασία στο εσωτερικό κατέβηκε κατά 22,8°C—27,7°C. Εν τω μεταξύ, τα μεσάνυχτα, η θερμοκρασία στα καλυμμένα αυτοκίνητα δεν έπεσε ποτέ κάτω από 0°C – 6,8°C από την εξωτερική θερμοκρασία. «Αυτή είναι η πρώτη φορά που μπορούμε να επιτύχουμε θερμοκρασία υψηλότερη κατά σχεδόν 7°C από του περιβάλλοντος κατά τις νύχτες του χειμώνα», είπε στη daily mail ο Δρ Κούι. «Αυτό είναι επίσης κάπως περίεργο και για εμάς, καθώς δεν υπάρχει εισροή ενέργειας ή ηλιοφάνεια και μπορούμε ακόμα να έχουμε θέρμανση». Η ομάδα λέει ότι η παραγωγή του θερμικού μανδύα θα κλιμακωθεί στο μέλλον, ωστόσο παραμένει ασαφές πόσο θα κοστίζει ή πότε θα είναι διαθέσιμος.