بزرگ‌ترین تهدید خودروهای برقی

اگر سازندگان خودروی برقی همین‌طور به کارشان ادامه دهند، این آینده‌ای است که همه ما روزی آن را تجربه خواهیم کرد. سازندگان این خودروها برای به وقوع پیوستن این اتفاق، پول زیادی خرج می‌کنند. اما پرسشی که پیش می‌آید، این است که آیا تغییر خودروهای کل کشور همچون این مناطق کوچک مرفه، آسان است؟

اخیرا کارخانه خودروسازی تسلا، برنامه‌ای برای تاسیس خط تولید باتری در دستور کار قرار داده است. این به اصطلاح کارخانه عظیم که تاسیس آن پنج میلیارد دلار هزینه در بر‌دارد قرار است تا شش‌سال دیگر باتری‌های لیتیوم ـ یون 500 هزار خودروی ساخت تسلا را تولید کند. این تعداد تولید باتری در واقع معادل کل باتری‌های تولید شده در جهان در سال گذشته خواهد بود. اما آیا برنامه تسلا تا زمان شروع به کار کارخانه، قدیمی نمی‌شود؟ برخی این‌گونه فکر می‌کنند. فیل گات، مدیر ارشد برنامه‌ریزی خودروسازی IHS برنامه جاه‌طلبانه تسلا را ناپخته می‌داند. فناوری‌های جدید در حال توسعه می‌توانستند انتخاب‌های بهتری باشند و از تسلا انتظار می‌رفت کمی در این مورد مطالعه شده‌تر حرکت کند.

مشکلی که این خودروها با آن روبه‌رو هستند، باتری‌های بزرگ و سنگین آن است که در نتیجه تعداد محدودی از آنها را می‌توان در خودرو نصب کرد. مثلا خودروی مدل اس تسلا یک بسته باتری به طول دو متر و عرض 2‌/‌1 متر دارد که به صورت تخت در کف خودرو نصب ‌شده است. این نوع باتری در این نوع خودروهای برتر قبل از این‌که به شارژ دوباره نیاز پیدا کند، می‌تواند خودرو را 482 کیلومتر براند. مسافتی که در خودروی نیسان لیف می‌توان به آن 128 کیلومتر دیگر هم اضافه کرد. مهم‌تر از همه فرآیند شارژ دوباره این خودروهاست که بسیار آهسته‌تر از پرکردن خودرو با بنزین است. پس چگونه می‌توان باتری بهتری ساخت؟ یک باتری حاوی یک الکترود منفی و مثبت، یک جداساز و الکترولیت است. برای تولید باتری می‌توان از مواد متفاوتی که انرژی را در خود ذخیره می‌کنند، استفاده کرد. در هر حال با تغییر مواد، مقدار عمر باتری و ویژگی‌های ایمنی آن نیز تغییر می‌کند. بنابراین توجه به این موضوع بسیار ضروری است. باتری‌های لیتیوم ـ یون بسیار محبوب هستند ولی مسئول آتش‌سوزی در هواپیماها بوده‌اند. اما ترکیبات صحیح می‌توانند بازدهی بالاتر و امنیت بیشتری داشته باشند.

تازه‌ترین تلاش‌ها برای ساخت باتری، نسبت به باتری‌های دهه‌های گذشته، نشان از پیشرفت دارند. باتری‌های اولیه از نوع اسید سربی بودند، نوعی که هنوز در خودروهای بنزینی استفاده می‌شوند و بسیار بزرگ و سنگین هستند؛ طوری که بعد ممکن است به یاد باتری‌های نیکل ـ کادمیم بیفتید. این باتری‌های قابل شارژ در عصر فناوری قابل حمل مانند لپ‌تاپ‌ها، تلفن‌ها و امثال آن و همچنین خودروهای کنترل از راه دور زمان کودکی‌مان، اوج فناوری محسوب می‌شوند. سپس سروکله باتری‌های نیکل ـ هیدرید فلز با تقریبا دو برابر ظرفیت یا تراکم انرژی پیدا شد. اکنون نیروی برق ابزارهای مدرن و خودروهای برقی با باتری‌های لیتیوم یون تامین می‌شود. هرچه جلوتر می‌رویم، باید آماده دیدن فناوری باتری‌سازی که روز به روز نام‌های پیچیده‌تری پیدا می‌کنند باشیم. باتری‌هایی مانند LiNiMnco (اکسید لیتیوم نیکل منگنز کبالت). این مواد خواص پیچیده‌ای دارد و دانشمندان ‌اکنون درخصوص این‌که چرا و چگونه کار می‌کنند، در حال بررسی هستند.

دانیل آبراهام، دانشمند آزمایشگاه ملی مواد آرگون می‌گوید: ما درحال کار روی موادی هستیم که می‌توانند تراکم انرژی موجود را دو برابر کنند. مدت‌هاست که در این رویا هستیم و هر موادی را که به فکرمان می‌رسد، در آزمایشگاه ترکیب و آزمایش می‌کنیم. هم‌اکنون باتری‌ها از نوع لیتیوم ـ هوا یا نوع مناسب تر آن لیتیوم ـ اکسیژن و همچنین لیتیوم ـ سولفور هستند. اگر می‌شد باتری‌های لیتیوم ـ اکسیژن را به‌گونه‌ای ساخت که تحت هر شرایطی کار کند، کارایی‌اش نسبت به باتری‌های فعلی لیتیوم ـ یون به مراتب بسیار بهتر می‌بود و به گفته آبراهام، این روزها ساخت این نوع باتری بسیار مطرح شده است. در حقیقت بتازگی شرکت سازنده فولکس واگن در حال تحقیق در زمینه ساخت باتری‌های لیتیوم‌ ـ هواست. البته هنوز ترکیب دقیق مواد‌ ‌شیمیایی راکه در آزمایش‌هایشان استفاده می‌کنند، فاش نکرده‌اند. حتی مهندسان شرکت اعلام نکرده‌اند این فناوری را در خودرویی آزموده‌اند یا هنوز در مرحله آزمایشگاهی است.

گرچه این فناوری در صنعت خودروسازی انقلابی به پا خواهد کرد اما برای ساخت مستمر باتری‌های لیتیوم‌ ـ هوا که مطمئن، ایمن و بادوام باشند، تلاش بسیاری لازم است. آزمایشگاه‌های سراسر دنیا در حال بررسی و یافتن راه‌حلی برای غلبه بر معایب خودروهای برقی هستند و قصد دارند با تاکید بیشتر بر فناوری‌های فراتر از باتری‌های لیتیوم ـ یون به خودروهای برقی سریع‌تری دست یابند که می‌توانند مسافت بیشتری طی کنند.

بی‌بی‌سی / مترجم: میترا بهاری