חלקי רכב יוכלו לספק אנרגיה לרכב עצמו

חלקים משלדת הרכב יוכלו בעתיד לשמש גם כמקור אנרגיה למכונית, כסוללה חשמלית

מייקל ג'יי פוקס, דוק בראון ומכונית הדלוריאן המשמשת כמכונת זמן
מייקל ג'יי פוקס, דוק בראון ומכונית הדלוריאן המשמשת כמכונת זמן
חוקרים מאוניברסיטת אימפריאל קולג' בלונדון ושותפיהם האירופאים, בכללם חברת המכוניות וולבו, מפתחים חומר חדש ומקורי שיוכל לאחסן ולהזרים אנרגיה חשמלית וכן שיהיה חזק וקל-משקל דיו בכדי שיוכל לשמש בתור חלקים לרכב.

בסופו של דבר, החוקרים מקווים כי חומר זה יוכל לשמש ברכבים היברידיים של דלק/חשמל ויהפוך אותם לקלים, חסכוניים ויעילים יותר, ויאפשר בכך לנהגים לנסוע מרחקים גדולים יותר לפני שיצטרכו להטעין את רכבם.

בנוסף, החוקרים מאמינים כי החומר יוכל לשמש גם עבור האריזה של התקנים אחרים כגון טלפונים ומחשבים ניידים, כך שלא יידרשו סוללות חשמליות נפרדות. שימוש זה יהפוך אותם להתקנים קטנים, חסכוניים וניידים יותר.

החוקר הראשי של המחקר מסביר: "אנו מאוד נרגשים לגביי הפוטנציאל העתידי של טכנולוגיה חדישה זו. אנו מאמינים כי מכונית העתיד תוכל לצרוך אנרגיה מהגג, מהדלת ואפילו ממכסה המנוע שלה, בזכות החומר המרוכב החדש שלנו. היישומים העתידיים של חומר זה לא נעצרים כאן – ניתן לחשוב על פיתוחו של טלפון נייד שעוביו יהיה ככרטיס אשראי מאחר ולא תידרש עוד סוללה עבורו, או מחשב נייד שיצרוך את החשמל שלו מאריזתו ועל-כן יפעל זמן ממושך יותר. אנו בשלב הראשון של מיזם זה ויש עוד דרך רבה לעבור, אולם אנו סבורים כי לחומר המרוכב החדש שלנו יש פוטנציאל רב."

במיזם החדש, החוקרים מתכננים לפתח את החומר המרוכב כך שיוכל להחליף את הרצפה המתכתית בתא-המטען של המכונית, עליה מונח הצמיג החלופי. חברת המכוניות וולבו מתכננת לנסות את החומר החדש במתכונתו זו ברכבי ניסוי שלה.

צוות המדענים טוען כי השימוש הזה בחומר המרוכב יוכל לאפשר לחברת המכוניות להפחית את מספר הסוללות הנדרשות להפעלת מנוע חשמלי. הם סבורים גם שהחלפה זו תוכל להביא להפחתה של כחמישה עשר אחוזים במשקלו הכולל של הרכב, גורם שישפר משמעותית את המרחק שיוכלו רכבים היברידיים עתידיים לעבור.

רכבים היברידיים קיימים כוללים מנוע בעירה פנימית הפועל כאשר הנהג מאיץ, ומנוע חשמלי הפועל על סוללות, הנכנס לפעולה במצב שיוט. רכבים כאלו דורשים מספר רב של סוללות בכדי להניע את המנוע החשמלי, דבר הגורם לרכב להיות כבד יותר, חסכוני פחות בצריכת האנרגיה שלו ומחייב אורכי נסיעה קצרים יותר לשם טעינת הסוללות.

החוקרים מסבירים כי החומר החדש שלהם, המורכב מסיבי פחמן ושרף פולימרי, יוכל לאחסן ולהזרים כמויות גדולות של אנרגיה באופן מהיר יותר מסוללות נפוצות. יתרה מכך, תהליך טעינה-מחדש זה גורם להתפרקות מועטה בלבד של החומר מכיוון שלא מעורבת בו תגובה כימית, בעוד שסוללות רגילות דועכות עם הזמן. החומר יוכל להיטען פשוט ע"י חיבור הרכב ההיברידי למקור חשמל ביתי. החוקרים בוחנים גם אפשרויות נוספות לטעינת החומר החדש, בכללן ניצול האנרגיה הנוצרת כאשר הרכב בולם.

החוקרים מתכננים לשפר את החומר כך שיוכל לאחסן הרבה יותר אנרגיה. הם מתכוונים לשפר את תכונותיו המכאניות באמצעות הצמחת ננו-שפופרות ע"ג פני השטח של סיבי הפחמן, דבר שיביא להגדלת שטח הפנים של החומר ובעקבות כך להגדלת קיבולת האנרגיה שבו. בנוסף, הם מתעתדים לבחון מהי השיטה היעילה ביותר לייצור החומר החדש בקנה מידה תעשייתי.

הידיעה מהאוניברסיטה

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

13 תגובות

  1. ערן:
    כשמורידים את הרגל מהדוושה הרכב נוטה להאט אבל כבר אינני זוכר אם זה יותר או פחות ממכונית אוטומטית רגילה (ברור שזה פחות ממכונית שאינה אוטומטית).
    זה מפני שהרכב ממשיך לייצר חשמל.
    קשה לקרוא לזה בלימה אבל אתה מרגיש שזה לא נוסע בניוטרל.
    האמת היא שאפילו כשאני משלב במכוון (כדי לבלום וליצר יותר חשמל) בהילוך נמוך, זה לא בולם ממש מהר.

  2. מיכאל,
    מתוך סקרנות והכרות מעטה עם בעלי פריוס- כאשר אתה מוריד רגל מדוושת הגז, אתה לא מרגיש שהאוטו נבלם כמעט מיידית?

  3. למיכאל,שלום.
    סליחה שלא הגבתי חזרה,אני עדיין מנסה לשמור שבת.
    ולעניינינו.ידוע לי על רכב של מרצדס (לא היברידי) מלפני כעשור שעשה שימוש בבלמים לטעינת המצבר.
    כמו-כן ידוע על עוד שתי מכוניות שעושים שימוש בטכנולוגיה זאת (לא זוכר את שמם).
    קצת קשה לי לברר כרגע (בגלל בעיה רפואית),אבל פעם הייתי פעיל בפורום רכב ב-ynet תחת השם פריוס. ישנם לא מעט אנשים שבאמת מבינים עניין בפורום זה,וכמו שכתבתי,קצת קשה לי כרגע למרות שאני חובב רכב מושבע.

    באחת התגובות שלי שם התרעמתי שיצרניות הרכב לא מנצלות שטח עצום (יחסית) של מכסה המנוע,הגג,ומכסה תא המטען שיחדיו מגיעים ליותר מארבעה מ'ר כדי להתקין בהם תאים סולאריים.
    הרי גם כך רוב הרכבים נוסעים כ 30-45 דקות לעבודה ואז הרכב ממתין (בדרך-כלל בשמש) כ 8-10 שעות. או אפילו אם יוצאים לקניות או סידורים, כנ'ל.כך היה נחסכת אנרגיה מהמנוע לטעינת הסוללות.

    שבוע טוב.

  4. יהודה:
    לא ביררתי מה המחירים כיום אבל כשאני קניתי את הרכב המחיר הבסיסי (של פריוס) היה 145,000 ש"ח והמחיר הכולל ששילמתי (אחרי הביטוח וכל התוספות שהזמנתי, כולל GPS מובנה, חיישן רוורס ומצלמת טלוויזיה לאחור) היה 160,000.
    כפי שאתה רואה – למרות שבאמת מדובר ברכב שייצורו יקר בהרבה מזה של רכב רגיל – מחירו לצרכן לא הרבה יותר גבוה מזה של רכב רגיל והסיבה לכך היא שהממשלה מטילה (או לפחות הטילה בזמנו) פחות מסים (ללא הקלה זו, אמר לי פעם מישהו, הוא בטח היה עולה מעל ל 220,000 ש"ח).
    השאלה אם לקנות מוצר טכנולוגי ברגע זה או להמתין לגרסה הבאה היא שאלה שקיימת תמיד עם כל מוצר טכנולוגי (אני מכר אנשים שאפילו היום מתלבטים בשאלה זו כשהם שוקלים החלפת מחשב).
    כדי לעודד כניסה לטכנולוגיות בתחילת דרכן – כאשר הטכנולוגיות האחרות עוד "משתלמות" יותר עשוייה הממשלה – אם היא רוצה בקידום הטכנולוגיה – לסבסד, באופן זה או אחר, את השימוש בהן.
    זה קורה באמצעות המיסוי האוהד של כלי רכב היברידיים ואם זה על ידי תגמול אחר כמו זה שהממשלה נותנת למתקיני מערכות פוטו וולטאיות באמצעות חוק החשמל (חברת החשמל מחויבת לקנות ממך במשך 20 השנים הבאות כל קוט"ש שאתה מייצר בכ 2 ש"ח בשעה שקוט"ש שהיא מוכרת לך עולה חצי ש"ח. חובה זו של חברת החשמל מוגבלת לאנשים שיצטיידו במערכת כבר השנה. ההטבה בשנים הבאות תפחת משמעותית – בדיוק כמו שההקלות במיסוי רכב היברידי תבוטלנה במשך הזמן – כאשר אנשים יראו שזה משתלם להם בכל מקרה).
    היצרניות (כמו טויוטה, למשל) מנסות להתגבר על חשש הצרכנים מטכנולוגיה חדשה, על ידי תקופות אחריות מוגדלות (למשל טויוטה מעניקה, אם אני זוכר נכון, אחריות של 8 שנים למצבר של הרכב).
    מניסיוני הרכב באמת חוסך בדלק. זה אמנם תלוי באופי הנסיעה אבל החיסכון יכול להגיע גם ל50% (למרות שבנהיגה "ספורטיבית" הוא פוחת באופן ניכר).
    החלטתי האישית להצטייד בטכנולוגיות אלו (אני בתהליכי רישוי גם לגבי תאים פוטו וולטאיים על הגג) נובעת גם ממניעים אידיאולוגיים אבל – כפי שניסיתי להבהיר – גם השיקול הכספי נראה מעודד.

  5. למיכאל
    מה לגבי עלות ראשונית של רכב הברידי האם הוא לא יקר יותר מהרכבים הקונבנציאונליים? (שני מנועים מערכות טעינה וקיבול מסובכות וכו')
    ברור לנו שייקור זה יקטין את הרצון לקנות רכב כזה.
    בנוסף, האם לי כצרכן הסופי, לא כדאי להמתין עד שאחת השיטות החדשניות תוכיח את מיומנותה ורק אז להחליט?, למה להיות שפן ניסיונות של אחרים?
    לילה טוב
    סבדרמיש יהודה

  6. עובדיה:
    אמרתי שהרעיון הוא טוב וגם הסברתי כיצד אני משתמש בו למרות שהרכב אינו עושה זאת אוטומטית.
    פריוס ידוע כאחד מן ההיברידים המתקדמים ביותר. האם אתה יכול להצביע על רכב בן זמננו שמנצל את אנרגית הבלימה?
    אני שוב אומר כפי שאמרתי קודם: זה רעיון טוב וישים.
    אני חושש, עם זאת, שהוא עדיין לא יושם בשום מכונית שנמכרת.

  7. למיכאל,
    יכול להיות שאתה צודק לגבי רכב ספיציפי זה. אבל……………..
    קיימים רכבים שמנצלים את אנרגית הבלימה לטעינת הסולולת. הענין פשוט מאוד (יחסית).
    כאשר אלטרנטורגנרטור נכנס לפעולה כדי לטעון סוללה או לספק חשמל יש עליו עומס. מכאן נובע שאם נכניס את האלטרנטור לפעולה בעיקר בשעת בלימה, הוא פשוט יצור עומס על המנוע ויאט את הרכב (קצת יותר מורכב ברכב אוטומט,אבל לא בשמים).

    כדי לישם זאת ברכב, כל שדרוש הוא להתחבר עם ממסר למיקרו-סוויץ שנמצא בדוושת הבלם ואז,עם לחיצה חלקית בדוושה המיקרו-סוויץ יעביר פקודה להכניס את האלטרנטור לפעולה וזה יעזור בניצול אנרגית הטעינה כדי להאת את הרכב. במצב זה רפידות הבלמים עדיין לא לוחצות על הדיסקית.
    אם נרצה להגיע להאטה או עצירה החלטית יותר,נלחץ מעט יותר על דוושת הבלמים ואז הרפידות ילחצו על דיסקת הבלימה ונקבל עצירה יותר רצינית והחלטית.

  8. מניסיוני עם פריוס, מנוע החשמל נכנס לפעולה גם בזמן שיוט (בעיקר בזמן שיוט אטי). מחשב הרכב מחליט בכל רגע מחדש באיזה מנוע להשתמש אם בכלל (יש מצבים שבהם הוא מכבה את שני המנועים ומשתמש בתנופה המיותרת לטעינת הסוללה).
    חוץ מזה, הטענה שמנצלים את אנרגיית הבלימה לטעינה, אינה נכונה ברכב זה והיא יותר סיסמת מכירה.
    זה רעיון יפה שפשוט לא יושם מסיבות אלו ואחרות.
    הדרך הנכונה ליישם אותו הייתה על ידי שילוב הילוך נמוך ברגע שהנהג לוחץ על הבלמים. זה לא קורה ולכן אם בולמים – חלק גדול מאד מן האנרגיה מתבזבז.
    מה שאני נוהג לעשות כדי ליעל את טעינת המצבר זה לשלב להילוך נמוך באופן ידני בכל פעם שאני בולם.

  9. תיקון קטן : ברכבים היברידיים המנוע החשמלי עוזר דווקה בהאצה ובמהיריות שיוט הוא מתנתק ובדרך-כלל הופך לשמש כמעין גנרטור להטענת המצברים.
    הסיבה היא שעיקר צריכת הדלק ועיקר הזיהום נוצרים בעיקר בהאצה,מכיוון שבהאצה אנו מזרימים (בעזרת הדוושה ) כמויות מאוד גדולות של דלק ואחוזים גדולים של הדלק הזה לא מיתרגמים לאנרגיה
    ולמעשה יוצאים מהמפלט בצורה של גזים ודלק שלא נשרף כהלכה, וכתוצאה מכך לזיהום וביזבוז דלק לחינם.
    המנוע החשמלי (ברכב היברידי) בא ונבנה כדי לעזור למנוע הבנזין בתחום זה.

    בזמן שיוט,מנוע הבנזין לא נמצא תחת עומס ולמעשה מתנהל על מי-מנוחות,וזה בדיוק הזמן המתאים לנצל אותו כדי להטעין את הסולולת,בנוסף כמובן לניצול אנרגית הבלימה להטענת הסולולת.

    בכל מקרה. כתבה מאוד מעניינת ויפה.
    מבקש סליחה על אורך התגובה.

  10. תגובה ל 3
    ואגב פיתוח הסוללה גם שולחת את שי אגסי חזרה לשולחן השירטוטים ו..ללשכת התעסוקה….

  11. נראה שמדובר בקבלי על מבוססי ננו שפופרות פחמן, בדומה לאלו שפותחו ב MIT ובחברת EESTORE (שדוחה את מועדי התחלת היצור חדשות לבקרים).
    על הנייר, טכנולוגיה זו היא המתאימה ביותר לכלי רכב חשמליים, שכן היא מתאפיינת בטעינה מהירה מאד (דקות ספורות) מספר מחזורי פריקה טעינה אינסופי כמעט, בטיחות גבוהה ביחס לסוללות ליתיום יון, חומרים זולים ועוד.
    אגב, טכנולוגיה זו מיתרת את מנגנון החלפות הסוללות של אגסי, בגלל זמני הטעינה הקצרים.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן