As baterias ar-ar fornecem um alcance de mais de 1 km. Defeito? Eles são descartáveis.

Alguns dias atrás, mencionamos o "engenheiro inventivo", "pai de oito filhos", "veterano da marinha" que "inventou baterias que usavam alumínio e um eletrólito misterioso". Achamos o desenvolvimento do tópico pouco confiável - também graças à fonte, o Daily Mail - mas o problema precisa ser complementado. Se os britânicos estavam lidando com baterias de alumínio-ar, então elas ... realmente existem e podem realmente oferecer um alcance de milhares de quilômetros.

O inventor, descrito pelo Daily Mail, "um pai de oito filhos", foi apresentado como alguém que criou algo completamente novo (um eletrólito atóxico) e já está em negociações para vender sua ideia. Enquanto isso, o tópico das células de alumínio-ar foi desenvolvido por vários anos.

Mas vamos começar do início:

Índice analítico

• Baterias de ar de alumínio - viva rápido, morra jovem
  • Tesla Model 3 Long Range com reserva de marcha de mais de 1 km? Pode ser feito
  • Baterias de alumínio/ar Alcoa e Phinergy - ainda descartáveis, mas bem pensadas
  • Resumo ou por que criticamos o Daily Mail

As baterias de alumínio-ar utilizam a reação do alumínio com as moléculas de oxigênio e água. Em uma reação química (as fórmulas podem ser encontradas na Wikipedia), o hidróxido de alumínio é formado e, eventualmente, o metal se liga ao oxigênio para formar alumina. A voltagem cai rapidamente e, quando todo o metal reagiu, a célula para de funcionar. Ao contrário das baterias de íon de lítio, As células ar-ar não podem ser recarregadas ou reutilizadas..

Eles são descartáveis.

Sim, isso é um problema, mas as células têm uma característica muito importante: densidade gigantesca de energia armazenada em relação à massa... Isso equivale a 8 kWh / kg. Enquanto isso, o nível atual das melhores células de íon-lítio é de 0,3 kWh / kg.

Tesla Model 3 Long Range com reserva de marcha de mais de 1 km? Pode ser feito

Vejamos estes números: 0,3 kWh/kg para as melhores células de lítio modernas vs. 8 kWh/kg para células de alumínio - lítio é quase 27 vezes pior! Mesmo se levarmos em conta que em experimentos, as baterias de alumínio-ar atingiram uma densidade de "apenas" 1,3 kWh / kg (fonte), isso ainda é mais de quatro vezes melhor do que as células de lítio!

Então você não precisa ser uma grande calculadora para descobrir que com a bateria Al-air Tesla Model 3 Long Range, atingirá quase 1 km com a bateria em vez dos atuais 730 km para íon-lítio... Não é muito menos que Varsóvia para Roma, e menos que Varsóvia para Paris, Genebra ou Londres!

Infelizmente, com as células de íon-lítio, depois de dirigir 500 quilômetros com o Tesla, nós o conectamos ao carregador pelo tempo sugerido pelo carro e seguimos em frente. Ao usar células Al-air, o motorista terá que ir a uma estação onde a bateria precisará ser substituída. Ou seus módulos individuais.

E embora o alumínio seja barato como elemento, ter que cozinhar o elemento do zero sempre anula efetivamente os ganhos das faixas mais altas. A corrosão do alumínio também é um problema que ocorre mesmo quando a bateria não está em uso, mas esse problema foi resolvido mantendo o eletrólito em um recipiente separado e bombeando-o quando uma bateria de alumínio-ar for necessária.

Phinergy veio com isto:

Baterias de alumínio/ar Alcoa e Phinergy - ainda descartáveis, mas bem pensadas

As baterias de ar estão prontas para uso comercial bem, eles são usados ​​até mesmo em aplicações militares. Eles foram criados pela Alcoa em parceria com a Phinergy. Nesses sistemas, o eletrólito fica em um recipiente separado e as células individuais são placas (cartuchos) inseridas em seus compartimentos por cima. Parece:

Bateria de aeronaves (alumínio-ar) da empresa israelense Alcoa. Observe o tubo na lateral da bomba de eletrólito Alcoa (c)

A bateria é iniciada bombeando eletrólito pelos tubos (provavelmente por gravidade, já que a bateria atua como reserva). Para carregar a bateria, você remove os cartuchos usados ​​da bateria e insere novos.

Assim, o dono da máquina levará consigo o pesado sistema para um dia utilizá-la se necessário. E quando surgir a necessidade de cobrar, o carro deve ser substituído por uma pessoa com as qualificações adequadas.

Em comparação com as células de íon-lítio, as vantagens das células de alumínio-ar são menores custos de produção, sem necessidade de cobalto e redução das emissões de dióxido de carbono durante a produção. A desvantagem é o uso único e a necessidade de reciclar cartuchos usados:

Resumo ou por que criticamos o Daily Mail

Células de combustível de alumínio-ar (Al-air) já existem, às vezes são usadas e têm sido trabalhadas intensivamente nos últimos dez anos. No entanto, devido ao aumento da densidade de energia das células de íon-lítio e à possibilidade de recarga repetida, o assunto desapareceu - especialmente na indústria automotiva, onde a substituição regular de milhões de baterias é uma tarefa vertiginosa..

Suspeitamos que o inventor descrito pelo Daily Mail provavelmente não inventou nada, mas construiu ele mesmo a célula de alumínio-ar. Se, como ele descreve, bebeu eletrólito nas demonstrações, deve ter usado água pura para esse fim:

> O pai de oito filhos inventou a bateria de 2 km? Mmm, sim, mas não 🙂 [Daily Mail]

O maior problema com as baterias de alumínio-ar não é que elas não existam - elas existem. O problema com eles são os custos únicos e os altos custos de substituição. Investir em tal célula, mais cedo ou mais tarde, perderá o sentido econômico em comparação com as baterias de íon-lítio, porque “carregar” requer uma visita à oficina e um trabalhador qualificado.

Existem cerca de 22 milhões de carros na Polônia. De acordo com o Gabinete Central de Estatística da Polónia (GUS), conduzimos em média 12,1 mil quilómetros por ano. Portanto, se assumirmos que as baterias de alumínio-ar serão substituídas em média a cada 1 km (para um cálculo simplificado), cada um desses carros teria que passar pela garagem 210 vezes por ano. Cada um desses carros visitou a garagem a cada 10 dias, em média.

603 carros estão esperando por baterias TODOS OS DIAS., também aos domingos! Mas tal substituição requer sucção do eletrólito, substituição de módulos, verificando tudo isso. Alguém também terá que coletar esses módulos usados ​​de todo o país para processá-los posteriormente.

Agora você entende de onde vêm nossas críticas?

Nota Editorial www.elektrowoz.pl: O referido artigo do Daily Mail afirma que esta é uma "célula de combustível" e não uma "bateria". No entanto, para ser honesto, deve-se acrescentar que “células de combustível "enquadram-se na definição de" acumulador "válida na Polónia. (veja, por exemplo, AQUI). No entanto, enquanto uma bateria de alumínio-ar pode (e deve) ser chamada de célula de combustível, uma bateria de íon de lítio não pode ser chamada assim.

Uma célula de combustível funciona com base no princípio de substâncias fornecidas externamente, muitas vezes incluindo oxigênio, que reage com outro elemento para formar um composto e liberar energia. Assim, a reação de oxidação é mais lenta do que a combustão, mas mais rápida do que a corrosão normal. Para reverter o processo, muitas vezes é necessário um tipo de dispositivo completamente diferente.

Por outro lado, em uma bateria de íon de lítio, os íons se movem entre os eletrodos, portanto, não há oxidação.

Nota 2 da edição www.elektrowoz.pl: o subtítulo “viva intensamente, morra jovem” é retirado de um dos estudos sobre o tema. Gostamos disso porque descreve as especificidades das células de ar de alumínio.

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