Almanyada elektrikli araçlara gösterilen ilginin büyük olduğunu söylememiz zor: Bu durum pek yakında değişebilir:Nano malzemeden yapılmış yeni nesil süper kondensatörler toplu üretim kapısını sonuna kadar açabilirler. Şu an ki modellere göre çok daha fazla enerji depolayabilirler. Norveçte elektrikli araçlar çoktan hayatın bir parçası olmuş durumda. İkinci kez elektrikli otomobiller yeni araç ruhsatlarında önde gidiyor. Almanya’da ise elektrikli araçların toplam araç sayısı içerisindeki payı düşük. 43 milyon aracın sadece 8000 tanesi elektrikli. Yüksek maliyet, düşük menzil ve her yerde bulamayacağınız şarj dolum istasyonları böyle bir tercihten insanları uzak tutuyor. Toplu üretim kapısını kapalı tutan bir diğer engel de benzin istasyonlarındaki dolum sürelerine kıyasla bataryaların çok daha uzun olan şarj süreleri. Akülerle birlikte kullanılacak nano süperkondensatörler gelecekte bu şarj sürelerinin ciddi manada kısalmasını sağlayacak. Bu alternatif elektrik depolayıcılarının şarj ve deşarj süreçlerinin çok daha hızlı ve daha verimli olmaları bekleniyor. İçten yanmalı motorlarda frenleme durumunda hareket enerjisinin ısı olarak ziyan olmasına karşılık elektrikli araçlarda jeneratörler, hareket enerjisini , bu süper kondensatörler tarafından çok hızlıca depo edilebilecek bir şekilde elektrik enerjisine dönüştürüyorlar. Normal akülerin aksine bu kondensatörler saniyeler içerisinde şarj ediliyor ve bu enerji ihtiyaç halinde klima radyo far vs.. aracın ilgili kısımlarına gönderiliyor.
 |
| Nano Süperkondensatörlerin Elektrikli Otomobillerde Kullanım Bulması Planlanıyor |
Hızlı depolama özelliğine sahip bu kondensatörlerin önem arz eden özellikleri arasında birim ağırlık başına sağlayabildikleri güç miktarıdır.
Bu noktada önemli bir sorunla karşı karşıya kalmaktayız:
Süper kondensatörler her ne kadar yüksek bir güç yoğunluğuna sahip olsalar da, enerji yoğunluklarının halen iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu anlamda mevcut pil teknolojilerinden daha zayıf bir performans gösterirler. Özetle enerji depolama kapasiteleri daha düşüktür. ElectroGraph isimli Avrupa Birliği projesinde (www.electrograph.eu) araştırma ve sanayi alanından gelen on partner oldukça yüksek kabul edilebilecek bir enerji depolama kapasitesine sahip olan yeni bir süper kondensatör geliştirdiler. Stuttgart’ta bulunan Üretim Tekniği ve Otomatizasyon IPA alanında faaliyet gösteren Frauenhof Enstitüsü projeyi koordine ederek başarı ile sonuçlandırdı. Proje müdürü Carsten Glanz:
”Elektriğin depolanma sürecinde elektrik enerjisi elektrotlar tarafından alınıyor. Elektrot üzerindeki faydalı alan arttıkça aynı oranda daha fazla enerjinin depolanması mümkün oluyor ” dedi.
Grafen Elektrotlar Enerji Verimliliğini Ciddi Şekilde Yükseltiyor
Gerçekleştirilen çok sayıdaki testlerde araştırma ekibi nano malzeme grafeni araştırdılar. Çok yüksek bir değer olan 2600 m2/g spesifik diğer bir diğer deyişle ölçülebilir iç yüzeyine ve çok yüksek elektrik iletkenliğine sahip oolması nedeniyle oldukça kaliteli bir elektrot malzemesi olarak kullanılma potansiyeline sahiptir. Yaklaşık 100 ila 800 m2/g spesifik yüzeyi ile bugüne dek kullanılagelen aktif karbon ile kıyaslandığında yukarıdaki değerler oldukça yüksektir. Grafen elektrotlarla elektrot yüzeyleri ve verim bir hayli artırmaktadır.
“Elektrotlar arasındaki boşluk sıvı bir elektrolit ile dolduruluyor. Bunun için iyonik sıvıları tercih ediyoruz. İyonik elektrolitlerle biraraya getirilmiş grafen tabanlı elektrotlar, çok yüksek gerilim seviyelerinde de iş görebilen en ideal malzeme ikilisi. ” diyerek anlatıyor Glanz. Araştırma ekibi her iki katmanın arasında bir mesafe kalacak şekilde grafen katmanlarının şekillendirerek, teoride iyi işleyen çok geniş nano yüzeyleri artırarak faydalı kılmanın bir yolunu bulmuşlar.
Bu yöntemle her bir grafen yüzeyinin bir biriyle birleşmesinin önüne geçilmekte, böylelikle spesifik yüzeyin küçülmesi ve depolanabilir enerjinin artması mümkün hale gelmekte: Mühendisimiz :
“ Geliştirilen elektrotlar, şu anda süper kondensatörlerde kullanılmak üzere üretilen ticari elektrotlarla karşılşaştırıldığında yaklaşık % 75 daha fazla enerji tutuyor. ” diyor ve ekliyor:
“Gelecekte otomobillerdeki akülerin, otomobilin ilk çalıştırıldığında oluşacak gerilim piklerinin önüne geçebilmesini için klima, navigasyon sistemleri, ayna vb. donanımların denetimi için gereken enerjiyi üzerine alarak akülerin yükünü hafifletme görevini üstlenecek ve pozisyon itibarı ile dağınık durumda olan çok sayıda süper kondansatörlerle birleştirileceği beklentisinden yola çıkıyorum. Bu sayede aküler daha da küçülebilecek”
Yeni teknolojiler tanıtabilmek adına, bu depolama aygıtlarının bir prototipini geliştirdi. Otomobil aynasına takılarak istenen pozisyonu ayarlamada ihtiyaç duyulan enerjiyi güneş enerjisinden elde ederek depolayacak.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder