Elektrický pohon podle nás dává smysl. Jak ale zásobit elektromotor energií, je věc druhá. Mimo palivové články lze samozřejmě využívat jako zdroj energie baterie. Ty však mají několik neduhů. Co přesně nám na bateriích vadí? Baterie časem ztrácejí na kapacitě a jsou těžké a kvůli těžbě drahých kovů i drahé. Na konci životního cyklu pak není vůbec lehké baterie zrecyklovat.
Poslední dny se na internetu vyrojila celá řada článků, které zmiňují, že nabíjení elektromobilů by se mohlo velmi zrychlit. Jaká technologie by měla poměrně dlouhé nabíjení elektromobilů urychlit? Možná budete překvapeni – řešením je kondenzátor. Ano, ten, který již známe již více než sto let. Baterie elektromobilů se dnes nabíjejí minimálně třicet minut, a to pouze do 80procentní kapacity. Řešením by mohly být i výkonnější nabíjecí stanice, ale tím by baterie trpěly o to více.
V čem spočívá výhoda kondenzátoru?
Pojďme tedy zpátky ke kondenzátoru. Nešlo by však o kondenzátor tak jak ho známe, ale o speciální superkondenzátor, který by mohl dát bateriím navždy sbohem. Firma Augmented Optics pracuje na novém druhu polymeru, díky kterému bychom se mohli dočkat kondenzátoru dosahujícího doposud nevídaných schopností. Aktuálně se firma zabývá prototypem, který by měl zaručit dojezd 200 kilometrů. Nabití proběhne během několika vteřin, což je další výhoda ve srovnání s minimálně několika desítkami minut nabíjení. Vědci z univerzity v Bristolu a University of Surrey poblíž Londýna provedli analýzu, podle které je superkondenzátor až tisíckrát efektivnější než klasický kondenzátor.
Doktor Donald Highgate, technický ředitel ve firmě Augmented Optics, řekl: „Pokud je námi vyrobený kondenzátor alespoň z poloviny tak dobrý jak si myslíme, půjde o převratný vynález. Pro automobilky by to mohl být obrovský zvrat, možná se naše kondenzátory budou nacházet ve všech budoucích elektromobilech.“
Ani doktor Ian Hamerton, specialista na polymery a kompozitní materiály z oddělení leteckého inženýrství, nešetřil chválou: „Výzkum otevřel brány k vývoji extrémně schopného kondenzátoru. Tyto polymerové látky by však mohly najít uplatnění také v senzorech, moderní optice, nositelné elektronice nebo v bioelektronice. Věříme, že jde o vývoj, který změní životy nás všech.“
Dnešní kondenzátory nemají takovou kapacitu. V Číně fungují na starém principu některé elektrobusy, které se ale musí každých pět kilometrů dobíjet, což i při superrychlém nabíjení musí být jistě otrava.
Levná výroba superkondenzátorů zní jako sen. Navíc můžou být kondenzátory lisovány do různých tvarů a designéři tak nebudou omezeni myšlenkou, kam dají obrovský balík baterií.
Jak kondenzátor funguje?
Kondenzátor funguje na principu dvou desek, které jsou od sebe odděleny izolátorem, tzv. dielektrikem. Každá z desek je nabitá opačnou polaritou. A jak je známo, protiklady se přitahují. Spojení dvou odlišně nabitých desek zamezí právě dielektrikum, které by mělo být co nejméně vodivé. V závislosti na vodivosti dielektrika se pak kondenzátor vybíjí. Právě zde má své uplatnění nově vyvinutý polymer, který se dá vyrobit velmi tenký a přitom má velmi malou vodivost.
Kondenzátor se nabíjí hromaděním kladného a záporného náboje na jednotlivých deskách pomocí stejnosměrného proudu. Dojde v podstatě k „přelití” elektrické energie ze zdroje. Nabíjení probíhá do té doby, než se vyrovná elektrický potenciál mezi kondenzátorem a zdrojem. Právě proto je nabíjení o mnoho rychlejší než u baterií. K vybití pak dochází jednoduchým odvedením nábojů k elektromotoru.
Zda se této technologie v elektromobilech skutečně dočkáme, je však otázkou. O kondenzátorech ve spojení s elektromobily se psalo již v roce 2012. Historie však sahá ještě o pět let zpátky. Právě tehdy vědci z North Carolina State University přišli na to, že kondenzátory by mohly dávat větší smysl. Nejde tedy o žádnou revoluci, ale o logický vývoj. Zda nyní nastal správný čas a zda máme dostatečně informace a technologie, abychom je mohli v automobilovém průmyslu využívat, se teprve ukáže. S podobnou technologií se však chystá přijít automobilka Fisker.
Zdroje: autoexpress.co, endole.co, surrey.ac, supercapacitormaterials.com
Proč by mělo být těžké baterie recyklovat?