Yeni Bir Cam Pili Petrolün Sonunu Mu Getirecek?

Elektrikli otomobil alımları son zamanlarda artış gösterdi ve geçen yıl yaklaşık yüzde 60 oranında bir büyüme kaydetti. EV’lerin içten yanmalı otomobillerle aynı maliyette olacağı 2022 yılına kadar benimsetmek için hızla hazırlanıyorlar. Bununla birlikte, bu tahminlerin tümü lityum iyon pilin yerini EV güç kaynağına bıraktığını düşünüyor. Austin’de Texas Üniversitesi’ndeki bu hafta araştırmacılar, yeni, umut verici lityum veya sodyum cam pil teknolojisini açıkladığında, pil ile çalışan otomobiller için arttırılması tehdidi oluştu.

“Bence son 20 yıldır yapmaya çalıştığımız işi yapma imkânına sahibiz” diyor şu andaki lityum iyon pil yaratıcısı olan Texas Üniversitesi, Cockrell Mühendislik Fakültesi emekli profesörü ve ortak yaratıcısı olan John Goodenough. Goodenough, bu yeni pil teknolojisinin elektrikli plakalarda aralıklı olarak güneş enerjisi ve rüzgar enerjisi depolayabileceğini de sözlerine ekledi. “Bu, içten yanmalı motor ile yarışabilecek maliyette ve kolaylık sağlayacak bir elektrikli araba almaktır.”
Ancak, dünya, oyun değiştirdiği iddia edilen pil devrelerinin daha önce de yapıldığını gördü. Örneğin, 2014’te Japon araştırmacılar, “yoğun, güvenilir, güvenli ve sürdürülebilir” olarak lanse edilen pamuklu (!) Yeni bir pil tasarımı önerdi. Ve pamuklu pil hala dünyayı değiştirecek olursa, teknolojileri üzerine yapılan bir internet araştırması bugün, 2014-15 vintage’dan daha güncel olmayan bağlantılar ürettiği için, sunucuları yeni bir basın ve medya dalgasını kesinlikle kullanabilir.
Yani, cam pilinin farklı olduğunu kim idda edebilir?
Yeni başlayanlar için, Donald Sadoway’s. Önemli bir pil araştırmacısı ve MIT malzeme bilim ve mühendisliği profesörü olan Sadoway, “John Goodenough bir açıklama yaptığında dikkat ederim. Alanında üst sıralarda yer alır ve harika bir bilim adamıdır. Bu nedenle, açıklamalarının dinlenmesi gerekiyor. ” diye belirtiyor.
Goodenough, 1980’lerde lityum-iyon pilini ilk kez icat ettiğinde, pil veya tüketici elektroniği endüstrilerinde neredeyse hiç kimse bu yeniliği ciddiye almadığını söylüyor.
Yalnızca Japon laboratuarları ve Sony gibi şirketler, ilk önce piyasadaki tüm portatif cihazlara, yanı sıra elektrikli taşıtlara ve hatta yeni nesil uçaklara güç veren lityum iyonlarıyla bugünkü dünyayı keşfetmeye başladılar.
Başka bir deyişle, bir gün güçlü lityum iyon pilini yerinden oynatabilecek teknolojiden daha güçlü kim olabilir?
Yeni pil teknolojisi, pilin elektroliti olarak, lityum veya sodyum gibi reaktif “alkali” metallerle katkılı bir cam biçimini kullanıyor. Bir araştırma makalesinde ve son patent dosyalarında özetlendiği üzere,lityum veya sodyum katkılı cam elektrolit, yeni pil kimyası ve fiziği için yeni bir ortam sunuyor.
Örneğin, lityum veya sodyum cam pilin, bir lityum iyon pilin enerji depolama kapasitesinin üç katına sahip olduğunu bulmuşlardır. Ancak elektrolit ne yanıcı veya uçucu değildir ve tekrar tekrar şarj edip deşarj ederek nihai lityum iyonlarına maruz kalmış sert “dendritler” oluşturmaz ve sonuç olarak pil yangınlarına neden olabilir.
Yani, cam piller ticari açıdan ölçeklendirilebilirse ve hala bu kavramsal kanıt araştırmada belirsizliğini koruyor, yanan veya patlayan dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar veya AG’ler korkutucu fenomenler, geçmişte kalacak şeyler olabilir.
Dahası, UT Austin’de bir araştırma araştırmacısı ve Portekiz Porto Üniversitesi’nde mühendislik profesörü olan lityum-cam pil ortak geliştiricisi Maria Helena Braga, cam pilin “saatlerce değil, dakikalar içinde” şarj edildiğini söylüyor. Çünkü lityum veya sodyum katkılı cam pil elektrik alanına enerji depolamak için daha büyük bir kapasiteye sahiptir. Yani, pil bu anlamda biraz daha yıldırım hızında bir süper kondansatör gibi davranabilir. (Teknik açıdan bakıldığında, pilin cam elektroliti, bir lityum-iyon pilin uçucu organik sıvı elektrolitten daha yüksek “dielektrik sabiti” olarak adlandırır.)
Moreover, Braga says, early tests of their technology suggest it’s also capable of perhaps thousands of charge-discharge cycles, and could perform well in both extremely cold and hot weather. (Initial estimates place its operating range between below -20º C and 60º C.) Ve pilin iyonik haberci atomunu lityumdan sodyumya değiştirebilirlerse, araştırmacılar pilleri daha güvenilir ve sürdürülebilir bir şekilde kaynak sağlayabilirler. Birkaç Güney Amerika ülkesinde lityum için tartışmalı maden faaliyetlerine yönelmek yerine, dünya deniz suyundan sınırsız miktarda sodyum kaynağı yapabilecekler.
Sadoway, teknoloji hakkında daha fazla bilgi edinmeye istekli olduğunu söyledi. Özellikle, pilin ne kadar hızlı şarj edildiğini değil, enerjisini ne kadar iyi muhafaza edebileceğine dikkat ediyor. “Mesele yüksek bir ücret oranıyla bir şey yapılıp yapılamayacağı değil. Benim en büyük sorum, verimin azalması ve servis ömrü ile ilgili.”diyor.
Ancak, Sadoway, belki de Goodenough ve Braga’nın teknolojisinin ardındaki başlıca yeniliğin, alevlenen ve patlayan pil sorununu çözdükleri ihtimalidir.
Goodenough, Braga ve işbirlikçileri teknolojilerini hızlandırabilirse,birçok avantajlarının olacağı kesindir. Ancak hala, teknolojilerinin ticari pazara sunacak bir katot yapılıp yapılamayacağı yada ne şekilde olacağını düşünüyorlar.
Goodenough, “Bir sonraki adım, katot sorununun çözüldüğünü doğrulamak” dedi. “Ve bunu yaptığımızda, büyük ölçekli hücreleri artıracağız. Şu ana kadar jöleli hücreler yaptık ve oldukça iyi çalıştıklarını düşünüyoruz. Oldukça iyimser olduğumuz için bunu başaracağız.
Ama ilerleme pil üreticileri ile olacak. Kalkınma yapmak istemiyorum. Ticaret hayatına girmek istemiyorum. 94 yaşındayım ve paraya ihtiyacım yok. ”

Mark Anderson
Kaynak:http://spectrum.ieee.org/energywise/energy/renewables/does-new-glass-battery-accelerate-the-end-of-oil
Çevirmen:Fatma Karataş

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.