Suihkumaali muuttaa keraamiset laatat paristoksi. Kuva: Rice University
Vasta viikko sitten suhteeni akkuihin olivat olleet puhtaasti proosaisia. Tietysti, olen ladannut matkapuhelinten ja kannettavien tietokoneiden akkuja joka ilta, mutta en tarvitse muuta kuin harjata hampaita tai ohittaa Jay Lenon monologin ohi.
Sitten tuli vuoden 2012 Derecho, ja minä, kuten miljoonat muut amerikkalaiset, menetin voiman päivinä, jotka näyttivät viikoilta. Ja minä, kuten monet muutkin, antautui mehuhysteria, pakkomielle väitteiden esittämisestä julkisissa paikoissa toimiville myymälöille - Starbucksille, kirjastoille, ostoskeskuksen ruokapaikoille - jotta voisimme palauttaa laitteemme elämään.
Tänään minulla on jälleen valta. Minulla on myös paljon syvällisempi arvostus kaikista sähkökemiallisista asioista. Koska nykyisessä maailmassa akun käyttöikä on erittäin iso asia, on se sitten pitää meidät päivittäin yhteydessä tai avain sähköajoneuvojen ja uusiutuvan energian tulevaisuuteen.
Kuten kävi ilmi, viime viikko oli merkitsevä paristoille. Päivää ennen Washingtonia tuhoavaa myrskyä julkaistiin Nature Scientific Reports -sivustolla tutkimus, joka paljasti, että toimiva akku oli luotu yksinkertaisesti maalaamalla pinta. Se on totta, voimaa maalista.
Vaikea uskoa? Tässä on miten Texasin Rice-yliopiston tutkijoiden ryhmä teki sen. Ne muuttivat nesteiksi litium-ioni-akun viisi komponenttia - positiivisen virran kerääjän, negatiivisen virran kerääjän, katodin, anodin ja erottimen - ja ruiskuttivat sitten kukin, erittäin ohuissa kerroksissa, useille pinnoille. He maalasivat kylpyhuonelaattoja. He maalasivat lasia ja ruostumatonta terästä. He maalasivat joustavan kalvon. He maalasivat keraamisen olutmukin. Kaikki pystyivät kantamaan latauksen.
He jopa liittivat kylpyhuonelaatat aurinkokennoon. He pystyivät pitämään LED-näytön - se kirjoitti riisin - hehkuvaksi kuusi tuntia.
Olemme vielä kaukana siitä, että voisit ladata älypuhelimesi olutmukilla, mutta tämä voi olla pelimuuttaja avaamalla kaikenlaisia uusia tapoja varastoida energiaa. Ja se voisi olla siuna aurinkovoimalle energialähteenä kodissamme.
Kuten Neelam Singh, riisitutkijat sanoivat: "Voit muuttaa kodin akkuksi."
Edisonin paluu?
Myös viime viikolla Stanfordin tutkijat ilmoittivat antaneensa uuden elämän nikkeli-rauta-akulle, jonka Thomas Edison kerran toivoi auttavan autoja. Noin 100 vuotta sitten Edison uskoi suuresti sähköautoihin. Mutta paristot eivät tuolloin olleet työssä, joten hän menetti ystävänsä Henry Fordin ja kaasumoottorin.
Niiden nikkeli-rauta-akkujen ongelma oli, että niiden lataus ja purkaus olivat tuskallisen hitaita. Mutta Stanford-ryhmä, joka käyttää nanoteknologiaa sen sijaan, että sekoittaisi yksinkertaisesti nikkeliä ja rautaa, on pystynyt tekemään akun toiminnasta 1 000 kertaa nopeamman kuin vanha versio. Pienen prototyyppipariston lataaminen kesti vain kaksi minuuttia.
Nikkeli-rauta-akut eivät ole riittävän vahvoja nykyisten sähköautojen virrankäyttöön, mutta jos ne yhdistetään nyt käytettävään litiumionimalliin, ne voivat vähentää dramaattisesti sähköajoneuvon lataamiseen kuluvaa aikaa, joka nyt vie tunteja. Tämän asennuksen avulla ajoneuvo voi myös todella vangita energian, joka syntyy, kun käytit jarruja. Ja nopea purkausnopeus auttaisi auton auttamaan nopeuttamaan.
Samanaikaisesti IBM on useiden yritysten joukossa, jotka kohtaavat pelättävän kantaman ahdistusta - pelkoa siitä, että sähköautosi loppuu mehusta keskellä tyhjää. Tyypillinen alue on nyt 100 mailia per lataus. Mutta IBM pyrkii nostamaan sen 500 mailiin puhdistamalla ns. Litium-akku.
Sen sijaan, että paristoon olisi rakennettu happea, litium-ilmamallit tuottavat energiaa ottamalla happea ulkoilmasta. Se tekisi niistä huomattavasti pienempiä ja kevyempiä kuin nyt käytettävät litiumioniakut.
IBM on onnistunut saamaan konseptin toimimaan laboratoriossa. Mutta aika todellisuuden tarkistamiselle. Se todennäköisesti on vielä vähintään 10 vuotta ennen kuin se voisi toimia autossa.
Kuka tietää, siihen mennessä saatat pystyä lataamaan autosi spraymaalatulla postilaatikollasi, joka epäilemättä tarvitsee uuden syyn ollakseen.
Latautuu
Tässä on tuoreempia uutisia paristoista:
- Johdon leikkaaminen: On vain ajan kysymys, ennen kuin sähköajoneuvojen omistajien ei tarvitse kytkeä autojaan latautuakseen. Sen sijaan he voivat tehdä sen langattomasti pysäköimällä mattoja, jotka tekevät työtä.
- Laita se pankkiin: Raiteiden lähelle asennettu jättiläinen paristopankki on alkanut säästää Philadelphian metrojärjestelmässä paljon rahaa. Se vangitsee energian, joka syntyy, kun junat hidastuvat asemalla, ja laittaa sen takaisin linjalle auttamaan niitä kiihtymään.
- Käytän vartaloa sähköisesti: Kaksi Etelä-Carolinan yliopiston insinööriä pystyivät kääntämään myymälässä ostetut T-paidat kankaiksi, joka voisi varastoida sähkövarauksen.
- Hidas vapaus vapauteen: Brasilian vankilassa olevat vangit voivat vähentää rangaistuksia päivällä jokaisesta 16 tunnista, kun he ajavat paikallaan pyörää, joka lataa akkuja. Heidän polkimensa antavat katuvalot läheisessä kaupungissa.
- Termille “nappin nenä” uuden merkityksen myöntäminen: Ja nyt akkupuomin haittapuoli: Pediatrics- lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan lasten lukumäärä menee pelastushuoneisiin sen jälkeen, kun ne nielaisi pienet nappiparistot - tai tarttuivat niihin nenä tai korva - on kaksinkertaistunut viimeisen 20 vuoden aikana.
Videobonus Tässä on pieni räjähdys menneisyydestä, kun TV-mainokset vastasivat haasteeseen yrittää tehdä paristoista hauskoja.
Lisää Smithsonian.com-sivustolta:
Tulevatko korkeat kaasun hinnat Jolt-sähköautoihin?
