A légi közlekedés a globális CO2-kibocsátás mintegy 2,4 százalékát teszi ki. A tudósok már régóta keresik a módját annak, hogyan lehetne a légi közlekedést villamosítani és megszüntetni ezeket a kibocsátásokat – írja az Euronews.
A jelenlegi akkumulátortechnológia azonban csak néhány könnyebb repülőgép, például a drónok esetében működik. Az utasszállító repülőgépekhez nem biztosít elegendő energiát vagy hatótávolságot, ami azt jelenti, hogy ezek ritkák és nem széles körben használatosak.
A lítium-ion akkumulátorok, amelyeket elektromos autókban és személyi eszközökben használnak, szintén nem felelnek meg a repülésben való használathoz szükséges biztonsági előírásoknak. Gyúlékonyságuk az oka annak, hogy repülés közben nem lehet olyan tárgyakat, mint a laptopok vagy telefonok, a feladott poggyászba tenni.
Ahhoz tehát, hogy az elektromos meghajtású repülések beinduljanak, más megoldásra van szükség. Itt jön a képbe a NASA kutatása.
Az akkumulátorok teljesítménye és biztonsága sokáig akadályozta a repülés villamosítását, de ez hamarosan megváltozhat. (Fotó: Canva)
Az amerikai űrkutatási hivatal olyan technológiát fejlesztett ki, amely nem használ folyékony elektrolit vegyszereket – ami sok akkumulátor fő biztonsági problémája. Ezek az anyagok láncreakcióba léphetnek, ami miatt felforrósodhatnak, a hő hatására még jobban reagálnak, és végül kigyulladhatnak.A NASA Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety (SABERS) projektje egy alternatíván – szilárdtest-akkumulátorokon – dolgozik.
Ezek nemcsak a repülőgépek számára szükséges teljesítményt és hatékonyságot nyújtják, de még sérülés esetén is szilárd szerkezetűek maradnak, ami azt jelenti, hogy nem gyulladnak ki.
A projekt által kifejlesztett kén-szelén akkumulátor prototípusa kilogrammonként 500 wattóra energiát termel. Ez kétszerese egy hagyományos lítium-ion akkumulátor energiasűrűségének.
A repülőgépnek szükségük van arra, hogy az energiaforrásuk gyorsan leadja az energiát. A NASA tudósai az akkumulátort egy vödörhöz hasonlítják. Az energia vagy kapacitás azt jelenti, hogy a vödör mennyit tud befogadni, míg a teljesítménye azt, hogy milyen gyorsan lehet kiüríteni. Az elektromos repülőgépeknek szükségük van arra, hogy rendkívül gyorsan ürítsék ki az energiát, vagyis ürítsék ki ezt a vödröt.
Eddig a prototípusok fejlesztésével ugrásszerűen sikerült ezt a kisülési sebességet 10-szeresére, majd további 5-szörösére növelni.
A kutatók azt is megállapították, hogy szilárdtest-akkumulátoraik kétszer olyan forró hőmérsékletet bírnak ki, mint a lítium-ionos alternatívák. A könnyű kialakítás segít abban, hogy kevesebb helyre több energiát pakoljanak.
A szilárdtest-akkumulátorokat még mindig tesztelik, és ennek következtében előállításuk hihetetlenül drága. Emellett széles körű tesztelésre is szükség lenne, mielőtt engedélyeznék a kereskedelmi célú repüléseken való használatukat.
Ez azt jelenti, hogy még sok időbe telhet, mire a technológiát ténylegesen használni fogják.
A NASA közelmúltbeli áttörései a szilárdtest-akkumulátorok kisütési sebességének növelésében azonban elhárítottak néhány olyan akadályt, amely korábban az elektromos repülőgépek útjában állt.
Kiemelt kép forrása:
S.Rita
