Η ισχύς, η αυτονομία και οι χρόνοι φόρτισης εξακολουθούν να αποτελούν σημαντικές προκλήσεις για την άνοδο της ηλεκτροκίνησης, η οποία με τη σειρά της άνοιξε την πόρτα σε επενδυτικές ευκαιρίες στο νέο επιχειρηματικό μοντέλο και σε εξαιρετικές προόδους στην επιστήμη.
Με στόχο την καινοτομία όσον αφορά τις μπαταρίες και την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας, μια ομάδα επιστημόνων της εταιρείας Influit Energy, που είναι «spinout» του Ινστιτούτου Τεχνολογίας του Ιλινόις, παρουσίασε το νανοηλεκτροκαύσιμο, ένα σύστημα μπαταριών ροής που επαναφορτίζεται εύκολα με κάθε τρόπο και έχει 23% περισσότερη ισχύ από τις συμβατικές μπαταρίες λιθίου.
Η καινοτομία λειτουργεί μέσω δύο χημικών συστατικών που διαλύονται σε ένα υγρό μέσο και εισάγονται σε δύο δοχεία που διαχωρίζονται από μια μεμβράνη που δημιουργεί ροή ηλεκτρικού ρεύματος. Η διαφορά αυτού του νέου συστήματος είναι ότι το υγρό λειτουργεί ως καύσιμο που μπορεί να αφαιρεθεί από την μπαταρία και να αντικατασταθεί από ένα καύσιμο που έχει ήδη φορτιστεί.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το σύστημα προσφέρει ενεργειακή πυκνότητα ανά όγκο 23% υψηλότερη από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου (μεταξύ 350 και 550 Wh/l) και θα κοστίζει το μισό. Αλλά οι ερευνητές έχουν ήδη προχωρήσει τη δεύτερη γενιά αυτής της πλατφόρμας που θα παρέχει τέσσερις έως πέντε φορές την ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών λιθίου (550-750 Wh/kg) στο ένα τρίτο του κόστους.
Οι μπαταρίες ροής, στις οποίες χημικές ουσίες διαλυμένες σε υγρά λειτουργούν ως θετικά και αρνητικά άκρα μιας μπαταρίας, δεν είναι καινούριες. Μια μπαταρία ροής μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν κυψέλη καυσίμου (όπου εξάγεται το αναλωμένο καύσιμο και προστίθεται νέο καύσιμο στο σύστημα) ή σαν επαναφορτιζόμενη μπαταρία (όπου μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας οδηγεί την αναγέννηση του καυσίμου).
Ο συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Influit Energy, John Katsoudas, ανέφερε ότι έχουν δημιουργήσει έναν νέο τύπο μπαταρίας ροής που βασίζεται σε ένα σύνθετο υλικό που εφεύραν, το οποίο το ονόμασαν nanoelectrofuel ή NEF. Πρόκειται για ένα νανορευστό (nanofluid) που αποτελείται από νανοσωματίδια, τα οποία είναι ηλεκτροχημικά ενεργά υλικά για να μεταφέρουν το φορτίο.
(Φωτ: Illinois Institute of Technology)
Η διευθύνουσα σύμβουλος και επικεφαλής έρευνας και ανάπτυξης της Influit, Elena Timofeeva, εξήγησε ότι η μοναδική υγρή μορφή υψηλής ενεργειακής πυκνότητας των μπαταριών ροής NEF επιτρέπει τη χρήση των ίδιων υγρών σε διαφορετικές συσκευές, πράγμα που σημαίνει ότι το υγρό φορτίζεται σε σταθμό φόρτισης από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ή από ηλεκτρικό δίκτυο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον γρήγορο ανεφοδιασμό οχημάτων ή για σταθερή αποθήκευση και άλλες μεγάλες φορητές εφαρμογές.
Το εκφορτισμένο υγρό μπορεί να επιστραφεί σε σταθμό φόρτισης/ανεφοδιασμού
Το εκφορτισμένο υγρό μπορεί να επιστραφεί σε ένα σταθμό φόρτισης/ανεφοδιασμού για επαναφόρτιση ή να φορτιστεί μέσα στη συσκευή συνδέοντας μια πηγή ρεύματος.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η καινοτομία αυτή έχει προσελκύσει ιδιαίτερα το ενδιαφέρον πολλών κρατικών και μη οργανισμών στις Ηνωμένες Πολιτείες. Για παράδειγμα, η NASA, το Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ και η Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ έχουν ζητήσει τη συνεργασία της Influit, εγκρίνοντας εκατομμύρια δολάρια για τη χρηματοδότηση της έρευνας. Η DARPA ενδιαφέρεται πολύ για μη εύφλεκτες επιλογές καυσίμου γρήγορου ανεφοδιασμού για προφανείς λόγους και η Influit αναπτύσσει ένα EV για να επιδείξει το σύστημά της (βίντεο).
Επειδή το υγρό στις μπαταρίες μπορεί να επαναφορτιστεί από οποιαδήποτε πηγή σε οποιαδήποτε τοποθεσία, ο κ. Κατσούδας οραματίζεται τεράστια ανάπτυξη και ευκαιρίες για τη χρήση των μπαταριών της Influit Energy στο μέλλον.
{https://www.youtube.com/watch?v=8333g246i3o}
