NASA lucrează la baterii care ar putea face din zborurile electrice pe distanțe lungi o realitate

Performanța și siguranța bateriilor au stat mult timp în calea electrificării aviației, dar acest lucru s-ar putea schimba în curând, potrivit Euronews.

Noua tehnologie a bateriilor dezvoltată de NASA ar putea contribui la revoluționarea transportului aerian.

Aviația reprezintă aproximativ 2,4 % din emisiile globale de CO2. De mult timp, oamenii de știință au căutat o modalitate de a electrifica transportul aerian și de a elimina aceste emisii.

Dar tehnologia actuală a bateriilor funcționează doar pentru unele aeronave mai ușoare, cum ar fi dronele. Ea nu furnizează suficientă energie sau autonomie pentru avioanele de pasageri, ceea ce înseamnă că acestea sunt rare și nu sunt utilizate pe scară largă.

Bateriile litiu-ion, care sunt folosite pentru mașinile electrice și dispozitivele personale, nu îndeplinesc nici ele standardele de siguranță necesare pentru a fi folosite în aviație. Inflamabilitatea lor este motivul pentru care nu puteți pune obiecte precum laptopuri sau telefoane în bagajele de cală atunci când călătoriți cu avionul.

Prin urmare, pentru ca zborurile cu energie electrică să poată fi efectuate, este nevoie de o soluție diferită. Aici intervine cercetarea efectuată de NASA.

Ce este o baterie cu semiconductori și cum ar putea alimenta aeronavele?

Agenția spațială americană a dezvoltat o tehnologie care nu utilizează substanțe chimice cu electrolit lichid – principala problemă de siguranță a multor baterii. Aceste substanțe pot suferi o reacție în lanț care le face să se încălzească, să reacționeze mai mult din cauza căldurii și, în cele din urmă, să ia foc.

Proiectul SABERS (Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability and Safety) al NASA a lucrat la o alternativă – bateriile în stare solidă. Acestea nu numai că au puterea și eficiența necesare pentru aeronave, dar își păstrează o structură solidă chiar și atunci când sunt deteriorate, ceea ce înseamnă că nu iau foc.

Un prototip de baterie cu sulf seleniu dezvoltat în cadrul proiectului produce 500 de wați-oră de energie pe kilogram de baterie. Aceasta reprezintă dublul densității energetice a unei baterii standard litiu-ion.

De asemenea, aeronavele au nevoie ca sursa de energie să se descarce rapid. Oamenii de știință de la NASA folosesc analogia unei baterii cu o găleată. Energia sau capacitatea acesteia reprezintă cât de mult poate conține găleata, în timp ce puterea acesteia reprezintă viteza cu care poate fi golită. Avioanele electrice ar avea nevoie să descarce energie sau să golească această găleată într-un ritm extraordinar de rapid.

Până în prezent, au făcut salturi în creșterea acestei viteze de descărcare de 10 ori, apoi de încă 5 ori, pe măsură ce prototipurile au fost îmbunătățite.

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că bateriile lor cu stare solidă ar putea rezista la temperaturi de două ori mai ridicate decât alternativele litiu-ion. Un design ușor ajută la împachetarea unei cantități mai mari de energie într-un spațiu mai mic.

“Acest design nu numai că elimină 30 până la 40% din greutatea bateriilor, dar ne permite să dublăm sau chiar să triplăm energia pe care o poate stoca, depășind cu mult capacitățile bateriilor litiu-ion, care sunt considerate a fi cele mai avansate”, a declarat Rocco Viggiano, cercetător principal al SABERS, într-un comunicat de presă de anul trecut.