חוקרים ממשרד האנרגיה של ארה"ב משתמשים בהבנתם העמוקה והמקיפה לגביי פיתוח סוללת יוני-ליתיום בטוחה, עתירת אנרגיה וארוכת-חיים בכדי לדלג מעל הקשיים הגדולים הניצבים בפני הפיתוח של סוללות ליתיום-אוויר ברות-קיימא
מעל שבע מיליון חביות בנזין נצרכות ע"י רכבים בארה"ב מדי יום. במהלך מאבקם של מדענים למציאת פתרונות סביבתיים מבוססים למילוי צורכי-התחבורה העולמיים הגדלים והולכים, חוקרי סוללות בוחנים את ההבטחה הטמונה בטכנולוגיה של סוללת ליתיום-אוויר.
סוללות ליתיום-אוויר משתמשות בקתודת אוויר קטליטית המספקת חמצן, באלקטרוליט (חומר שהופך למוליך חשמל לאחר שהופרד ליונים בתמיסה) ובאנודת ליתיום. לטכנולוגיה זו יש את הפוטנציאל לאחסן אנרגיה בכמות שכמעט ומשתווה לזו האגורה בחבית בנזין, ותהיה בעלת קיבולת אנרגיה שתהיה פי חמישה עד עשרה יותר מסוללות יון ליתיום, הטכנולוגיה המשמשת היום. אולם, פוטנציאל זה לא יהפוך לממשי עד אשר קשיים מדעיים רציניים ייפתרו.
חוקרים ממשרד האנרגיה של ארה"ב משתמשים בהבנתם העמוקה והמקיפה לגביי פיתוח סוללת יוני-ליתיום בטוחה, עתירת אנרגיה וארוכת-חיים בכדי לדלג מעל הקשיים הגדולים הניצבים בפני הפיתוח של סוללות ליתיום-אוויר ברות-קיימא.
"המהמורות הניצבות בפני הפיכתן של סוללות ליתיום-אוויר לטכנולוגיה ברת-קיימא אומנם יכולות לרפות ידיים והפיתוח דורש המצאתיות בתחומי הכימיה, ההנדסה ומדעי-החומרים," אמר החוקר Eric Isaacs. "יש לנו היסטוריה בלקיחת אתגרים מדעיים והתגברות עליהם. המשרד שלנו מחויב לפיתוח טכנולוגיות של סוללות ליתיום-אוויר. למעשה, הפכנו אותו לאתגר המדעי הראשי שלנו."
מדעני משרד האנרגיה בדקו מגוון טכנולוגיות סוללה במהלך ארבע העשורים האחרונים, ובמשך זמן זה הם יצרו מאגר מקיף של ניסיון הנדסי ומדעי. כתוצאה מכך, המעבדה הפכה למובילה בפיתוח של חומרים חדשים המשמשים בסוללות מתקדמות, בכללן סוללות יוני ליתיום.
"זו אינה טכנולוגיה קרובה," מסביר אחד מהחוקרים. "יידרשו זמן רב ושיתופי-פעולה החוצים דרך מספר תחומים מדעיים בכדי לפתור את ארבעת האתגרים העיקריים של מאמץ פיתוחי זה: בטיחות, עלות, אורך-חיים וביצועים."
בכדי להשלים משימה זו, חוקרי המעבדה ימשיכו להשקיע במדעים בסיסיים, יישומיים ותיאורטיים וינצלו את מתקני המחקר המתקדמים והציוד הקיים אצלם.
בעוד שהפוטנציאל של סוללות ליתיום-אוויר הינו גדול, המחקר הנדרש בכדי להגיע לשם ייקח זמן ויצריך שיתוף-פעולה עם התעשייה, שבסופו של דבר תהיה זו שתאמץ את הטכנולוגיה עבור יישומים מסחריים.
מדעני המעבדה במשרד האנרגיה עבדו עם מספר שותפים תעשייתיים במסחור של סוללות יוני ליתיום וחומרי-סוללות, בכללם חברות כגון: EnerDel, Envia, BASF ו- Toda America תוך השקעה של כעשרה מיליוני דולרים בהקמת מתקנים ומפעלים לשם כך.
2 Responses
אחת הבעיות היא בטיחות. כניסת אידי מים תגרום לפיצוץ. מצד שני לא ניתן לאטום הרמטית כי צריך לאפשר כניסת חמצן. פתרון אפשרי הוא מסננים המעבירים חמצן וחוסמים אידי מים. עדיין נדרש שמסנן כזה יישאר נקי, יאפשר ספיקה מספקת ויהיה עמיד ובטיחותי.
יש להניח שייפותח פתרון לבעיות אלו ולאחרות אך הדבר דורש מחקר ועבודה רבה.
חבל שלא מתארים בכתבה מהם הקשיים הקיימים