As baterías aire-aire proporcionan unha autonomía de máis de 1 km. ¿Defecto? Son desbotables.

Hai uns días tocábamos ao "inventivo enxeñeiro", "pai de oito fillos", "veterano da mariña" que "inventou baterías que usaban aluminio e un misterioso electrólito". Pareceunos pouco fiable o desenvolvemento do tema -tamén grazas á fonte, o Daily Mail-, pero hai que ampliar o problema. Se os británicos estaban lidando con baterías de aluminio-aire, entón eles... realmente existen e poden ofrecer unha autonomía de miles de quilómetros.

O inventor, descrito polo Daily Mail como "pai de oito fillos", presentouse como alguén que creou algo completamente novo (un electrólito non tóxico) e xa está en conversacións para vender a súa idea. Mentres tanto, o tema das células de aluminio e aire desenvolveuse durante varios anos.

Pero comecemos dende o principio:

Índice analítico

• Baterías de aluminio-aire: viven fortes, morren novos
  • Tesla Model 3 Long Range cunha reserva de enerxía de máis de 1 km? Pódese facer
  • Baterías de aluminio/aire Alcoa e Phinergy - aínda desbotables, pero ben deseñadas
  • Resumo ou por que criticamos o Daily Mail

As baterías de aluminio-aire utilizan a reacción do aluminio con moléculas de osíxeno e auga. Nunha reacción química (as fórmulas pódense atopar na Wikipedia), fórmase hidróxido de aluminio e, finalmente, o metal se une co osíxeno para formar alúmina. A tensión cae bastante rápido e, cando todo o metal reaccionou, a cela deixa de funcionar. A diferenza das baterías de iones de litio, As células aire-aire non se poden recargar nin reutilizar..

Son desbotables.

Si, este é un problema, pero as celas teñen unha característica moi importante: densidade xigantesca de enerxía almacenada en relación coa masa... Isto é de 8 kWh/kg. Mentres tanto, o nivel actual das mellores células de iones de litio é de 0,3 kWh/kg.

Tesla Model 3 Long Range cunha reserva de enerxía de máis de 1 km? Pódese facer

Vexamos estes números: 0,3 kWh/kg para as mellores pilas de litio modernas fronte a 8 kWh/kg para as células de aluminio. o litio é case 27 veces peor! Aínda que teñamos en conta que nos experimentos, as baterías de aluminio e aire alcanzaron unha densidade de "só" 1,3 kWh / kg (fonte), isto aínda é máis de catro veces mellor que a das células de litio.

Polo tanto, non tes que ser unha gran calculadora para descubrir iso coa batería Al-air Tesla Model 3 Long Range alcanzará case 1 km con batería en lugar dos actuais 730 km para iones de litio... Non é moito menos que Varsovia a Roma, e menos que Varsovia a París, Xenebra ou Londres!

Desafortunadamente, coas células de iones de litio, despois de percorrer 500 quilómetros con Tesla, conectámolo ao cargador durante o tempo que nos suxire o coche e seguimos adiante. Cando se utilicen celas Al-air, o condutor terá que ir a unha estación onde a batería terá que ser substituída. Ou os seus módulos individuais.

E aínda que o aluminio é barato como elemento, ter que cociñar o elemento desde cero cada vez nega efectivamente as ganancias das gamas máis altas. A corrosión do aluminio tamén é un problema que se produce mesmo cando a batería non está en uso, pero este problema resolveuse mantendo o electrólito nun recipiente separado e bombeándoo cando se precisa unha batería de aluminio e aire.

Phinergy veu isto:

Baterías de aluminio/aire Alcoa e Phinergy - aínda desbotables, pero ben deseñadas

As baterías de aire están listas para usar comercial ben, incluso se usan en aplicacións militares. Foron creados por Alcoa en colaboración con Phinergy. Nestes sistemas, o electrólito está nun recipiente separado e as células individuais son placas (cartuchos) inseridas nos seus compartimentos desde arriba. Parece:

Batería de avión (aluminio-aire) da empresa israelí Alcoa. Observe o tubo do lado da bomba de electrólitos Alcoa (c)

A batería iníciase bombeando electrólitos a través dos tubos (probablemente por gravidade, xa que a batería actúa como respaldo). Para cargar a batería, retira os cartuchos usados ​​da batería e introduce outros novos.

Así, o propietario da máquina levará consigo o pesado sistema para utilizalo algún día se fose necesario. E cando xurda a necesidade de cobrar, o coche debe ser substituído por unha persoa coa cualificación adecuada.

En comparación coas células de ión-litio, as vantaxes das células de aluminio e aire son custos de produción máis baixos, sen necesidade de cobalto e emisións reducidas de dióxido de carbono durante a produción. A desvantaxe é o uso único e a necesidade de reciclar cartuchos usados:

Resumo ou por que criticamos o Daily Mail

As pilas de combustible de aluminio e aire (Al-air) xa existen, utilízanse ás veces e traballouse con bastante intensidade nos últimos dez anos. Non obstante, debido á crecente densidade de enerxía das células de iones de litio e á posibilidade de que se recarguen repetidamente, o tema esvaeceu - especialmente na industria do automóbil, onde substituír regularmente millóns de baterías é unha tarefa desalentadora..

Sospeitamos que o inventor descrito polo Daily Mail probablemente non inventou nada, senón que construíu el mesmo a célula de aluminio e aire. Se, como describe, bebeu electrólitos nas demostracións, debeu usar auga pura para este fin:

> O pai de oito fillos inventou a batería de 2 km? Mmm, si, pero non 🙂 [Daily Mail]

O maior problema das baterías de aluminio e aire non é que non existan, senón que existen. O problema con eles son os gastos únicos e os altos custos de substitución. Os investimentos nunha célula deste tipo perderán tarde ou cedo o sentido económico en comparación coas baterías de ión-litio, porque a "carga" require unha visita ao taller e un traballador cualificado.

Hai uns 22 millóns de coches en Polonia. Segundo a Oficina Central de Estatística de Polonia (GUS), percorremos unha media de 12,1 mil quilómetros ao ano. Entón, se asumimos que as baterías de aluminio e aire serán substituídas de media cada 1 quilómetro (para un cálculo simplificado), cada un destes coches tería que visitar o garaxe 210 veces ao ano. Cada un destes coches visitaba o garaxe cada 10 días de media.

603 coches agardan por pilas TODOS OS DÍAS., tamén os domingos! Pero tal substitución require aspiración de electrólitos, substitución de módulos, comprobación de todo isto. Alguén tamén terá que recoller estes módulos usados ​​de todo o país para procesalos posteriormente.

Agora entendes de onde veu a nosa crítica?

Nota do editor www.elektrowoz.pl: O artigo anterior do Daily Mail indica que é unha "célula de combustible" e non unha "batería". Non obstante, para ser honesto, hai que engadir que "pilas de combustible "caen baixo a definición de" acumulador "en vigor en Polonia. (ver, por exemplo, AQUÍ). Non obstante, aínda que unha batería de aluminio e aire pode (e debería) chamarse pila de combustible, unha batería de iones de litio non pode chamarse así.

Unha pila de combustible funciona co principio de substancias subministradas externamente, a miúdo incluíndo o osíxeno, que reacciona con outro elemento para formar un composto e liberar enerxía. Así, a reacción de oxidación é máis lenta que a combustión, pero máis rápida que a corrosión normal. Para reverter o proceso, moitas veces é necesario un tipo de dispositivo completamente diferente.

Por outra banda, nunha batería de ión-litio, os ións móvense entre os electrodos, polo que non hai oxidación.

Nota 2 da edición www.elektrowoz.pl: o subtítulo "vive intenso, morre novo" está tirado dun dos estudos sobre este tema. Gústanos isto porque describe as características específicas das células de aire de aluminio.

Isto pode interesarche: