Батериите на бъдещето ще се правят от … дърво – AUTOZONA.bg
Connect with us

Технологии

Батериите на бъдещето ще се правят от … дърво

Публикувано преди

на

Преди около осем години голям производител на хартия във Финландия осъзнава, че светът се променя. Възходът на дигиталните медии, спадът в офис печата и намаляващата популярност на изпращането на неща по пощата – наред с други фактори – означават, че при хартията е започнал стабилен спад.

Stora Enso е компания във Финландия, която се описва като „един от най-големите частни собственици на гори в света“. Като такъв, компанията има много дървета, които използва за производството на дървени продукти, хартия и опаковки, например.

Сега обаче те искат да произвеждат нещо съвсем различно – батерии за електрически превозни средства, които се зареждат само за осем минути. Компанията наема инженери, за да проучат възможността за използване на лигнин – полимер, открит в дърветата.

Около 30% от дървото е лигнин, в зависимост от вида, а останалото е до голяма степен целулоза. „Лигнинът е лепилото в дърветата, което залепва целулозните влакна заедно и също така прави дърветата много твърди“, обяснява Лаури Лехтонен, ръководител на базираното на лигнин решение за батериите Lignode на Stora Enso.

Лигнинът, като полимер, съдържа въглерод. А въглеродът е чудесен материал за жизненоважен компонент в батериите, наречен анод. Литиево-йонната батерия в нашия телефон почти сигурно има графитен анод – графитът е форма на въглерод със слоеста структура. Инженерите на Stora Enso решават, че могат да извлекат лигнин от отпадъчната целулоза, която вече се произвежда в някои от техните съоръжения, и да преработят този лигнин, за да направят въглероден материал за аноди на батерии. Фирмата си партнира с шведската компания Northvolt и планира да произвежда батерии още през 2025 г.

Тъй като все повече и повече хора купуват електрически автомобили, глобалният апетит за батерии се очаква да нарасне рязко през следващите години. Както вижда Лехтонен, „търсенето е просто умопомрачително“.

През 2015 г. са необходими няколкостотин допълнителни гигаватчаса (GWh) всяка година в световните запаси от батерии. Но това ще скочи до няколко хиляди допълнителни гигаватчаса, необходими годишно до 2030 г., тъй като светът се отдалечава от изкопаемите горива, според консултантската компания McKinsey.

Проблемът е, че литиево-йонните батерии, на които разчитаме днес, до голяма степен зависят от вредните за околната среда промишлени процеси и минното дело. Освен това някои от материалите за тези батерии са токсични и трудни за рециклиране. Производството на синтетичен графит, например, включва нагряване на въглерод до температури до 3000°C в продължение на седмици. Енергията за това често идва от електроцентрали, работещи с въглища в Китай, според консултантската компания Wood Mackenzie. Затова се търсят устойчиви материали за батерии, които са по-широко достъпни. Някои казват, че можем да ги намерим в дърветата.

„Като цяло всички батерии се нуждаят от катод и анод – съответно положителните и отрицателните електроди, между които протичат заредени частици, наречени йони. Когато една батерия се зарежда, литиевите или натриевите йони например се прехвърлят от катода към анода, където се установяват като коли в многоетажен паркинг“, обяснява Джил Пестана, базиран в Калифорния учен и инженер, който в момента работи като независим консултант.

Когато батерията се разреди, за да захрани нещо като електрическа кола, йоните се връщат обратно към катода, след като освободят електрони – електроните се движат през проводника в електрическа верига, пренасяйки енергия към превозното средство. Графитът, казва Пестана, е „зрелищен“ материал, защото работи толкова добре като надежден анод, който позволява протичането на такива реакции.

Алтернативите, включително въглеродни структури, получени от лигнин в момента се тестват, за да покажат, че те се справят с тази задача. Има множество фирми, които изследват потенциала на лигнина в разработването на батерии, като например Bright Day Graphene в Швеция, която прави графен – друга форма на въглерод – от лигнин. Лехтонен възхвалява предимствата на въглеродния аноден материал на своята фирма, който Stora Enso е нарекла Lignode.

И въпреки че не разкриват точно как компанията превръща лигнина в твърда въглеродна структура или каква точно е тази структура, става ясно, че процесът включва нагряване на лигнина, но до температури, които не са толкова високи, колкото тези, необходими за производството на синтетичен графит.

Една важна характеристика на получената въглеродна структура е, че тя е „аморфна“ или неправилна, казва Лехтонен: „Тя всъщност позволява много повече мобилност на йоните навътре и навън.“ Stora Enso твърди, че това ще им помогне да направят литиево-йонна или натриево-йонна батерия, която може да се зарежда само за осем минути. Бързото зареждане е ключова цел за разработчиците на батерии за електрически превозни средства.

На дневен ред, разбира се, е и въпросът за устойчивостта. Челси Балдино, изследовател в Международния съвет за чист транспорт, казва, че докато лигнинът, използван за производството на аноди, се извлича като страничен продукт от процеса на производство на хартия, няма да бъдат изсичани допълнителни дървета, за да се правят батерии.

Говорител на Stora Enso потвърждава, че в момента целият лигнин, който компанията използва, е „страничен поток от процеса на производство на целулоза“ и използването му не увеличава броя на изсечените дървета или обема на дървесината, използвана в производството на целулоза, уточняват от BBC.

news.bg

Продължи с четенето

Интересно

Hyundai разкрива първия в света безшумен стелт боен танк задвижван с водород (ВИДЕО)

Published

on

By

Южнокорейският филиал на Hyundai Rotem току-що разкри визията си за бъдещето на основните бойни танкове за Република Корея (ROK), задвижвани с водород.

Следващата версия на бойните танкове K-серия на ROK, K3, ще се захранва от водородни горивни клетки и ще разполага с други модерни технологии, за да се превърне в един от най-усъвършенстваните танкове в света. Новият задвижван с водород К3 е разработен в сътрудничество с Корейската агенция за развитие на отбраната и други национални технологични изследователски институции. След като заработи, танкът се надява да влезе в производство най-скоро през 2040 г., което го прави първият в света.

Водородните горивни клетки ще заменят дизеловите двигатели от серия K. Това ще стане поетапно, като първите прототипи ще бъдат с хибридни водородни и дизелови двигатели. Това е само последното в редица съобщения от Южна Корея в нейната по-широка цел да прехвърли бойните си машини от двигатели с вътрешно горене.

„Основен боен танк от следващо поколение превъзхожда всички възможности на днешните MBT, осигурявайки по-ефективно използване на мисии с най-новите технологии за бъдеща война. Тъй като условията на бойното поле се променят, са необходими повече промени в огневата мощ, командването и контрола и оцеляването на MBT, за да бъдат по-оптимизирани и да се създаде максимална бойна синергия,” обяснява Hyundai Rotem на своя уебсайт.

„Hyundai Rotem проактивно ще се подготви за бъдеща война чрез разработване на основни бойни танкове от следващо поколение, способни да допълнят способностите на боеца и да заменят функциите. Опазването на мира е нашата приоритетна цел“, добави компанията.

Новият K3 ще включва подобрени способности за стелт, автономно шофиране и подчинени дронове, както и ново 130-мм гладкоцевно оръдие. „Танкът от следващо поколение ще има по-силни способности за превантивен удар, използвайки система за управление на огъня, базирана на изкуствен интелект“, каза служител на Hyundai Rotem.

Ходът е повече от ход, за да се направят военни активи, като танкове, по-устойчиви. Той също така предлага стабилни подобрения, които трябва да направят новия танк по-гъвкав и смъртоносен на бойното поле. Първият има много намален топлинен сигнал поради липсата на горещ ауспух.

Технологията на горивните клетки също ще намали драстично шума, който резервоарът генерира, когато е в движение. Освен това ще осигури на резервоара по-голямо ускорение и мобилност, да не говорим за значително по-добра икономия на гориво. Поради по-малкото си движещи се части, новият танк трябва да се възползва и от значително подобрена поддръжка. Освен това ще може да преминава по-добре през стръмни и неравни терени.

Според Army Recognition , новият K3 ще се управлява от скелетен екипаж от трима: един шофьор, командир и стрелец. Екипажът ще бъде настанен в тежко бронирана капсула близо до предната част на корпуса. Този дизайн има за цел да подобри защитата на екипажа, като ги изолира от потенциални заплахи от автозареждащи устройства и складове за боеприпаси. В основата на неговата огнева мощ е безпилотна кула, оборудвана с дистанционно управлявано 130 мм гладкоцевно оръдие.

Това трябва да му позволи да атакува цели на разстояние до 3 мили (5 километра). Той също така ще включва усъвършенствана броня, с модулна броня от стомана, керамика и композитни материали.

Танкът ще включва и многоцелеви противотанкови управляеми ракети (ATGM) с обсег от 5 мили (8 километра), включително усъвършенствани режими за бойни действия както на линията на видимост, така и извън нея. Дистанционно управлявана оръжейна станция на купола, която може да побере оръжия с калибър от 12,7 mm до 30 mm, допълнително подобрява тези възможности.

Танкът ще разполага с модерни защитни технологии, включително система за насочено инфрачервено противодействие (DIRCM) за противодействие на ракети с топлинно насочване, система за активна защита (APS) и устройство за заглушаване на дронове. Неговият нископрофилен дизайн и намалените радарни и инфрачервени сигнали го правят изключително труден за откриване на бойното поле, подобно на полския танк PL-01.

Източник: Hyundai News

Продължи с четенето

Новини

Новият завод за батерии на Mercedes може да рециклира 96% от суровините

Published

on

By

Mercedes-Benz отвори вратите на иновативен нов завод за рециклиране на батерии в Южна Германия, който според него „създава истинска кръгова икономика“ за електрическите превозни средства на марката. Обектът, разположен в Купенхайм, може да възстанови повече от 96% от ценните и оскъдни суровини, използвани в батериите на изцяло електрическите превозни средства на фирмата. Всъщност Mercedes казва, че фабриката може да възстанови достатъчно материали – включително литий, никел и кобалт – за производството на повече от 50 000 нови батерийни модула всяка година.

Mercedes-Benz е приел хидрометалургичен процес в завода, който рециклира активните материали, които изграждат електродите на акумулаторните клетки. Тези материали се извличат индивидуално в многоетапен химичен процес. Съоръжението също така раздробява батерийни модули и може да сортира и разделя пластмаси, мед, алуминий и желязо.

Mercedes-Benz си постави за цел да създава най-желаните автомобили по устойчив начин“, каза председателят на Управителния съвет на Mercedes-Benz Group AG, Ола Келениус. „Като пионер в автомобилното инженерство, първата в Европа интегрирана механично-хидрометалургична фабрика за рециклиране на батерии бележи ключов крайъгълен камък към подобряване на устойчивостта на суровините. Заедно с нашите партньори от индустрията и науката, ние изпращаме силен сигнал за иновативна сила за устойчива електрическа мобилност и създаване на стойност в Германия и Европа.“

Захранването на операцията по рециклиране е 100% зелено електричество, голяма част от което се генерира от слънчеви панели на покрива на сградата. Според Mercedes заводът има годишен капацитет от 2500 тона.

Mercedes-Benz си партнира с съвместно предприятие между инженерната компания SMS Group и австралийския разработчик на технологични процеси Neometals за завода за рециклиране. Автомобилният производител е инвестирал десетки милиони евро в обекта и също така получава финансиране от Германското федерално министерство по икономическите въпроси и климатичните действия.

 

Продължи с четенето

Автомобили

Какво трябва да знаем за колите на LPG

Published

on

By

Автомобилите, работещи с пропан-бутан са популярни сред хората, които искат да намалят разходите за гориво. Но какво точно представляват автомобилите, които се задвижват само с пропан-бутан по известен като автогаз?

LPG или автогаз е вид гориво, което придобива популярност през 80-те години на миналия век за използване в превозни средства с двигатели с вътрешно горене. За разлика от бензина и дизела, които са в течна форма без налягане, пропан-бутанът или автогазът е газ под налягане, който, в зависимост от това под какво налягане е, може да приеме формата на газ или течност. У нас това гориво навлиза през 90-те години като първоначално бе използвано от масовите тогава руски бензинови автомобили, на които бяха монтирани газови уредби. Увеличаващите се цени на горивата допринесоха за популяризирането на пропан-бутана дотолкова, че автопроизводителите започнаха да продават автомобили със заводски монтирани газови уредби.

През последните години обаче набират популярност автомобилите, които са изцяло на автогаз, които освен, че са икономични са и значително по-екологични от бензиновите им аналози. Тези автомобили използват така нареченото впръскване в течна фаза (LPI). За разлика от други LPG системи, които използват кондензатор, за да превърнат течността в газ, преди да я доставят до двигателя, LPI изпраща течността под налягане направо към инжекторите, опростявайки системата като цяло.

Традиции в производството на автомобили с двигатели LPI са марките Hyundai и Kia, но предлагането им е ограничено основно в Южна Корея, някой азиатски страни и Австралия. Липсата на добре развита инфраструктура за зареждане с автогаз в страните от ЕС е най-вероятната причина тези автомобили да нямат разработена европейска версия. България обаче е едно от малките изключения и тук почти всяка бензиностанция предлага и автогаз. Това е и причината през последните години по родните пътища все по-често да забелязваме корейски автомобили само на газ. Те са предпочитани не само от таксиметровите шофьори, но и от водачи, които пътуват често и имат големи разходи за гориво.

инж.Пламен Дочев

 

Продължи с четенето
Реклама

ПОПУЛЯРНО