” kaikki tekniikka on parantunut vuosien varrella paitsi akut! Miksei joku keksi parempaa akkua?”Mies, jos minulla olisi viisisenttinen jokaisesta kerrasta, kun olen kuullut jonkun sanovan noin—No, minulla olisi noin 17,50 dollaria.
itse asiassa keskivertotuulettajalta puuttuu kuitenkin kolme valtavaa pistettä paristoista. (Helmikuussa PBS esitti NOVA Specialin nimeltä ”Search for the Super Battery”, jonka juontajana toimin. Vierailtuani vuoden ajan laboratorioissa ja haastateltuani tutkijoita voin myöntää, että paristot ovat nykyään mielessäni.)
ensimmäinen piste: paristot, joita luultavasti ajattelet eniten, ovat puhelimen tai kannettavan tietokoneen paristot. Voisi kuitenkin väittää-ja monet tutkijat tekevät niin-että akut ovat avain paljon, paljon suurempien ongelmien, kuten energian, liikenteen ja ilmastonmuutoksen, ratkaisemiseen.
esimerkiksi nykyään sähköautojen osuus Yhdysvaltain uusien autojen myynnistä on vain noin prosentti. Yksi syy on se, että ne maksavat enemmän kuin kaasukäyttöiset autot. Toinen on range ahdistus-kuluttajien pelko ne loppuvat maksu kaukana kotoa. Nyt kehitteillä olevat halvemmat, suuremman kapasiteetin akut pyrkivät ratkaisemaan molemmat ongelmat.
sitten on ruudukko. Sähkö ei ole kuin vesi, joka odottaa putkessa, kunnes avaat hanan. Kun sytytät lampun, se voima täytyy tuottaa juuri nyt, reaaliajassa. Tämän vuoksi sähkölaitokset käyttävät päivänsä selviytyäkseen valtavista energiantarpeen heilahteluista. Yöllä ei ole JUURI kysyntää, kun kaikki nukkuvat, ja sitten valtavat piikit kello 17, Kun ihmiset tulevat töistä kotiin. Sähkölaitokset itse asiassa ylläpitävät kalliita, tehottomia, satunnaisesti käytettyjä varavoimaloita (”peaker plants”) vain käsittelemään kysyntäpiikkejä, kuten tapahtuu helleaaltojen aikana.
verkkoon kytketyt akut voisivat tasoittaa niitä järjettömiä heilahduksia. Ehkä vielä tärkeämpää on, että verkkoakut voisivat kaapata aurinkoenergiaa auringon paistaessa-ja tuulivoimaa kun se puhaltaa-käytettäväksi silloin, kun sitä todella tarvitaan. Tähän mennessä emme ole saaneet aurinkoa ja tuulta kunnioittamaan elämäntyylimme aikatauluja.
toinen kohta, jota ihmiset kaipaavat: valituksemme koskevat yleensä akkujemme kapasiteettia: kuinka kauan vempaimemme kulkevat latausten välillä. Mutta itse asiassa kapasiteetti (energiatiheys) on vain yksi asia teollisuuden toivelistalla. Haluamme myös, että akut ovat halpoja, ympäristöystävällisiä käytettyään ne loppuun, pitkäikäisiä (eli ne voidaan ladata tuhansia kertoja), kompakteja, kevyitä (erityisesti sähköautoissa) ja turvallisia. Räjähtävä puhelin voi pilata koko päivän, kuten Samsung voisi todistaa.
yleensä kaikkea ei voi olla yhdellä akulla. Toisaalta kaikkea ei aina tarvitse. Esimerkiksi verkkoakkujen ei tarvitse olla kannettavia tai kompakteja. Ovi on siis auki vaikkapa virtausakkujen aamunkoittoon, jossa valtaviin säiliöihin varastoidut kemikaalit virtaavat toistensa ohi reaktiokammion sisällä. Tai vauhtipyöräakkuja, joissa esimerkiksi teräksestä valmistetut ja tuhansien kilojen painoiset levyt pyörivät tuhansia kertoja minuutissa kitkattomassa kammiossa (joka on ripustettu magneetilla tyhjiössä) yöllä, jolloin niiden pyörimiseen tarvittava energia on halvempaa, niin että insinöörit voivat ottaa liike-energian takaisin voimaksi päivän aikana.
kolmas tärkeä asia: patterit ovat parantuneet vuosikymmenten saatossa. Syy, miksi emme huomaa, on se, että laitteemme ovat tulleet nopeammiksi, tehokkaammiksi ja tehonnälkäisemmiksi samaan aikaan. Hemmetti, jos vuoden 1995 puhelimeen voisi laittaa modernin iPhonen akun, se menisi varmaan vuodessa yhdellä latauksella.
muitakin suuria on tulossa. Materiaalitieteilijä Mike Zimmerman on onnistunut korvaamaan helposti syttyvän nestemäisen elektrolyytin (jonka läpi ionit uivat akun latautuessa tai purkautuessa) yhdellä erityisellä muovikalvolla. Presto: akku, joka ei pysty syttymään tai räjähtämään. Koska se ei toimi, Zimmerman voi käyttää litium-ionikemian sijasta litiummetallia, jolla on paljon suurempi energiatiheys, mutta jota pidetään liian vaarallisena käytettäväksi nykyisissä nestemäisten elektrolyyttien akuissa. Presto: pidempi käyttöikä.
joten jos haluat valittaa pattereistasi, ota se nyt esiin. Ei mene kauaa, kun heillä on paljon parempi maine.