רכב חשמלי: האם עמידה ממושכת ללא טעינה תפגע בסוללה?

סוללות חשמליות יכולות לפעול במשך 100 שנים. כך קובע מחקר חדש

הוויכוח אודות התרומה של רכב חשמלי לעתיד כדור הארץ צריך להסתיים, והגמילה שלנו מנפט חייבת להיות מהירה יותר
אוהבים את הכתבה? שתפו אותה עם חברים, בעמוד שלכם ובקהילות שבהן אתם פעילים
שיתוף ב facebook
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב email
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin

למי שמנסים להמעיט ביתרונות האקולוגיים של רכב חשמלי ביחס להנעת בעירה יש שני טיעונים לגיטימיים. הראשון הוא שתהליך הייצור של סוללות גורם לנזקים סביבתיים קשים בגלל כריה לא מבוקרת של מחצבים נדירים כמו קובלט, ניקל ועוד. טיעון אחר הוא שייצור החשמל לרכב חשמלי מבוצע בתחנות כח גדולות ולא יעילות ששורפות גז טבעי במקרה הטוב או פחם או מזוט במקרה הרע, כלומר שמדובר בסך הכל בהעברת הזיהום ממקום אחד (מפלט המכונית) אל מקום אחר (תחנת הכוח).

 

 

מחקר חדש אשר פורסם בקנדה בתחילת החודש מחסל כמעט באופן מוחלט את הטענה הראשונה, ומטפל בעקיפין גם בטענה האחרת. על המחקר חתומה אוניברסיטת דלהוסי מהליפקס, קנדה, שפועלת בשיתוף פעולה עם חטיבת מחקר הסוללות של יצרנית הרכב טסלה, אשר הקימה באוניברסיטה הזאת את חטיבת המחקר המתקדם לטכנולוגיית סוללות.

במחקר מוצגים פרטים אודות טכנולוגיית סוללה שיכולה לשרת אותנו במשך 100 שנים. במילים אחרות, סוללות עם אורך חיים ארוך במיוחד, או כאלה שאפשר למחזר באופן כמעט מוחלט לשימושים חדשים, יוצרות משוואה חדשה לפיה כריית מחצבים אמנם מזהמת את הסביבה אבל תוצרי הכרייה משמשים את האנושות למשך ארבעה דורות, בעוד שנפט נשרף רק פעם אחת.

המחקר הוא פרי שיתוף פעולה עם ג'ף דהן, אחד המומחים המובילים בעולם בטכנולוגיית סוללות בכלל ובפרט אחד מחלוצי סוללות הליתיום-איון אשר משמשות כיום ברוב המכשירים החשמליים וכלי הרכב החשמליים. דהן מרצה ומנחה סטודנטים באוניברסיטת דלהוסי וזאת הסיבה שבגללה בחרה טסלה, בשנת 2016, להקים שם את חטיבת מחקר-הסוללות שלה.

עיקר המחקר של אוניברסיטת דלהוסי בשנים האחרונות ממוקד בהגדלת צפיפות האנרגיה של סוללה, כלומר של כמות האנרגיה שאפשר לאחסן בכל יחידת נפח של סוללה. ככל שצפיפות האנרגיה גדולה יותר כך אפשר לאגור יותר אנרגיה ביחידת נפח ומשקל קטנה יותר, ולהאריך את טווח הנסיעה של כלי רכב. לא מיותר להזכיר שהתחרות של סוללות חשמליות לא קלה, היות שהן מתמודדות מול דלקים ממקורות אורגניים שמאופיינים בצפיפות האנרגיה הגבוהה ביותר הידועה לאנושות, פחות או יותר פי 100 מזו שמחזיקה סוללה חשמלית בימינו.

 

המחקר של אוניברסיטת דלהוסי פורסם לאחרונה לביקורת עמיתים בכתב העת המדעי Journal of The Electrochemical Society והוא מגלה פרטים אודות סוג חדש של תאי סוללה שיכולים להיות עדיפים בהרבה על תאי הליתיום-יון שנמצאים בשימוש כרגע (וגם אותם אפשר למחזר במידה רבה מאד). אגב, למי שמתעניין, כותרת המחקר היא "Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 כחלופה מעולה ל- LiFePO4 עבור תאי ליתיום-יון במתח נמוך ארוכי טווח".

המאמר מתייחס אל כימיה מבוססת ניקל ונטולת קובלט, אשר מציעה, כאמור, צפיפות אנרגיה גבוהה מאוד וגם עמידות רבה יותר לתנאי טמפרטורה קיצוניים. סוללות ליתיום-איון מן הדור הנוכחי רגישות מאד לתנאים של קור קיצוני ושל חום גבוה.

סוללה עם שרידות גבוהה מאד יכולה לתרום גם לזרוז המעבר אל אנרגיות מתחדשות וגמילה מתחנות הכוח הגדולות והלא יעילות ששורפות כרגע דלקים ממקורות אורגניים. עקב אכילס של אנרגיה מתחדשת הוא חוסר הסדירות בהפקה שלה, ומצבים שבהם אין אור שמש או רוח ולכן לא מיוצר חשמל. אגירת עודפי אנרגיה בסוללות כאשר ההיצע עולה על הביקוש יכולה לגשר על הפער שנוצר כאשר אין אפשרות להפיק אנרגיה מן השמש או מן הרוח.

 

 

  • Ad