«Det neste gullrushet»: Batteriteknologi peker mot fremtiden

PRESSEMELDING
BÆREKRAFTIG ORILLIA
*************************
Hva skulle vi gjort uten batterier?

Gjennom det 20. århundre har vi tatt dem for gitt når vi bruker dem til å drive våre forskjellige enheter: røykvarslere, bærbare radioer, båndopptakere, biler og maskiner, enheter brukt i flere og flere områder av det moderne livet, selv før nå allestedsnærværende celle telefonen kom på 90-tallet.

Et batteri er i hovedsak en enhet, en liten kjemisk reaktor, som lagrer kjemisk energi som omdannes til elektrisitet som deretter strømmer gjennom enheten ved hjelp av batteriet. Batterier har vært med oss ​​lenge. Den amerikanske vitenskapsmannen og oppfinneren Benjamin Franklin brukte først begrepet «batteri» i 1749 mens han eksperimenterte med elektrisitet.

Det aller første batteriet ble oppfunnet av den italienske fysikeren Alessandro Volta i 1800. Et av de mest holdbare batteriene, blybatteriet, ble oppfunnet i 1859 og er fortsatt teknologien som brukes til å starte de fleste forbrenningsmotorbiler og annet maskineri i dag. Det er det eldste eksemplet på et oppladbart batteri.

Så kom litium-ion-batteriet. Ingeniør Akira Yoshino, fysiker John Goodenough og kjemiker Stanley Whittingham ble tildelt Nobelprisen i kjemi 2019 for utvikling av litiumionbatterier. Hvorfor fortjente denne utviklingen en Nobelpris?

«Hvis et lite, lett sekundært batteri, som litium-ion-batterier, ikke hadde blitt tatt i bruk, ville smarttelefonene og PC-ene alle bruker i dag kanskje aldri blitt så små. Avstanden som elektriske kjøretøyer kunne kjøre på en enkelt ladning ville ha vært kortere og utsiktene til praktisk anvendelse har kanskje ikke vært mulig. Videre kan det aldri ha blitt opprettet nye verktøy som droner, som nå forventes å spille en aktiv rolle ikke bare i videoopptak, men også på ulike felt som patruljering fra himmelen og transport av varer…

«Med kompakthet og vektreduksjon som er for vanskelig å oppnå med tidligere versjoner, har litium-ion-batterier muliggjort så mange forskjellige verktøy at de har endret strukturen i samfunnet.»

Den andre flotte egenskapen til litium-ion-batteriet er selvfølgelig at det er oppladbart, opptil tusenvis av ganger, noe alle mobiltelefonbrukere er svært klar over.

Skaper overskrifter nå og da er det faktum at litium-ion-batterier kan forårsake en brann som er vanskelig å slukke: for eksempel tok en elektrisk sykkel nylig fyr på en TTC-t-banevogn. To viktige sikkerhetsmerknader For eiere av enheter eller kjøretøy som bruker litium-ion-batterier:

• Unngå å oppbevare batterier ved høye temperaturer. Ikke la telefonen ligge i bilen i den varme solen eller den bærbare datamaskinen under et teppe. Prøv å parkere ditt elektriske kjøretøy (EV) i skyggen på en veldig varm dag. (Det er ikke et så stort problem i vårt område som det er i det sørlige USA og andre varme klimaer.)
• Unngå å lade batteriet helt ut før du lader det opp eller overlader det. Lad enheten eller det elektriske kjøretøyet før batteriet er helt utladet og stopp ladingen før det når 100 %. Gjør det til en regel å lade mellom 20 og 80 prosent kapasitet.

Mens branner forårsaket av litiumion kan være vanskelig å slukke, er den faktiske risikoen for brann minimal, spesielt med tanke på de millioner av batterier som brukes daglig i dag. Riktig oppbevart og vedlikeholdt, vil disse batteriene vare i tusenvis av oppladinger uten fare.

Det uttrykkes ofte bekymringer angående avhending av slike batterier. Det ser imidlertid ut til at minst én Ontario-selskapet, Li-Cycle, har en prøveperiode som effektivt fanger opp det meste av materialet i batteriene, med minimal påvirkning på luft og vann.

“Li-Cycles patenterte og kommersielt utprøvde Spoke & Hub-teknologier muliggjør en resirkuleringseffektivitet på opptil 95 % og reintegrerer verdifulle batterikvalitetsmaterialer som finnes i litium-ion-batterier og produksjonsavfall i forsyningskjeden av batterier. I tillegg er vår forpliktelse til bærekraft sentralt i vår batterigjenvinnings- og ressursgjenvinningsvirksomhet, som bruker teknologi for å sikre at vårt nettverk av Spoke & Hub-operasjoner har en effektiv miljøpåvirkning. Dette inkluderer prosesser som har minimale faste avfallsstrømmer til deponi, null utslipp av avløpsvann og lave luftutslipp.

Batteriteknologi er for tiden et veldig hett tema, med forskning på nye typer batterier som foregår i et voldsomt tempo. Det pågår leting etter et batteri som er billigere og mer effektivt enn litium-ion-batteriet, spesielt for bruk i elektriske kjøretøy.

Toyota-selskapet, for eksempel, er et av flere selskaper som jobber med ensolid state batteri' som de sier, hvis brukt i elektriske kjøretøyer, ville gi en rekkevidde på 1000 kilometer og ville lade mye raskere enn dagens elektriske kjøretøybatterier.

I tillegg, i noen jurisdiksjoner, ettersom solcellepaneler sprer seg på hustakene til nabolag og lokalsamfunn, er en type samfunnsakkumulator Et system som er i stand til å ta elektrisitet generert av solcellepaneler på tak i løpet av dagen og deretter reinjisere den inn i omkringliggende hjem i mørkets timer, studeres også.

Forskningen pågår og kappløp for bedre batterier for elbiler Det blir kalt «det neste gullrushet». Her er det det letes etter: litium-svovelbatterier, elektriske kjøretøybatterier som strukturelle komponenter, karbon nanorørelektroder, koboltfrie batterier, sink-luftbatterier, batterier med silisiumanoder, et batteri hentet fra sjøvann, batterier til sand. Fremtiden virker nesten magisk: Lading av elbilen på fem minutter, batterier som aldri går tomme, eller hva med å lade elbiler via Wi-Fi eller ultralydlading over luften?

Hvor vil batteriteknologien være i 2050? Hvor blir økonomien vår? Det ser ut til at vi kan forvente en verden der elektrisitet fullstendig erstatter fossilt brensel som energikilde. Det vil ikke skje over natten, men det vil komme raskere enn noen kunne ha forutsett.

*************************