Revolucija na pomolu: NASA radi na baterijama koje bi mogle da promene avijaciju

Performanse baterija i bezbednost dugo su stajali na putu elektrifikacije avijacije, ali to bi uskoro moglo da se promeni.

Nova tehnologija baterija, koju razvija NASA, mogla bi da revolucionizuje vazdušni saobraćaj.

Avijacija čini oko 2,4% globalnih emisija CO2. Već dugo vremena, naučnici tragaju za načinom da elektrifikuju vazdušni saobraćaj i eliminišu ove emisije.

Međutim, trenutna tehnologija baterija funkcioniše samo za neke lakše letelice, poput bespilotnih letelica. Ona ne obezbeđuje dovoljno snage ili doseg za putničke avione, što znači da su ove baterije retke i da njihova upotreba nije široko rasprostranjena.

Litijum-jonske baterije, koje se koriste za električne automobile i personalne uređaje, takođe ne ispunjavaju standarde bezbednosti potrebne za avijaciju. Njihova zapaljivost je razlog zašto ne možete staviti predmete poput laptopova ili telefona u registrovan prtljag kada letite.

Dakle, da bi električni letovi postali mogući, potrebno je pronaći drugačije rešenje. Tu nastupa istraživanje NASA-e.

Šta je baterija sa čvrstim elektrolitom i kako bi mogla da napaja letelice?

Američka svemirska agencija razvija tehnologiju, koja ne koristi tečne elektrolitske hemikalije – glavni bezbednosni problem mnogih baterija. Ove supstance mogu pokrenuti lančanu reakciju, koja ih zagreva, uzrokuje veću reakciju zbog toplote i na kraju izaziva požar.

Projekat NASA-e pod nazivom Baterije sa čvrstim elektrolitom za poboljšano ponovno punjenje i bezbednost (SABERS) radio je na alternativi – baterijama sa čvrstim elektrolitom. Osim što imaju potrebnu snagu i efikasnost za letelice, zadržavaju čvrstu strukturu, čak i kada su oštećene, što znači da nisu zapaljive.

Prototip sumpor-selen baterije, razvijen u okviru ovog projekta, proizvodi 0.5 kilovat-časova energije po kilogramu baterije. To je dvostruko veća gustina energije u odnosu na standardnu litijum-jonsku bateriju.

Takođe, letelice zahtevaju izvor energije, koji brzo može tu istu energiju da otpusti. Naučnici iz NASA-e koriste analogiju baterije, koja se poredi sa kantom/kofom. Njena energija ili kapacitet je koliko se u kantu može sipati određene materije, dok je njena snaga brzina kojom se može isprazniti. Električnim avionima bilo bi potrebno da brzo otpuste energiju ili isprazne ovu kantu neverovatno brzim tempom.

Do sada su značajno povećali ovu stopu ispuštanja za faktor 10, a zatim još 5 kako su se prototipovi poboljšavali.

Istraživači su takođe otkrili da njihove baterije sa čvrstim elektrolitom mogu izdržati temperature dvostruko više od litijum-jonskih alternativa. Lagani dizajn pomaže da se više snage smesti na manje prostora.

“Ovaj dizajn ne samo da eliminiše 30 do 40 odsto težine baterije, već nam omogućava da udvostručimo ili čak utrostručimo energiju koju može da skladišti, što daleko premašuje mogućnosti litijum-jonskih baterija, koje se smatraju najnaprednijim”, rekao je Roko Vizijano, glavni istraživač za projekat SABERS, u saopštenju za štampu prošle godine.

Da li bi električne baterije uskoro mogle postati stvarnost u avijaciji?

Baterije sa čvrstim elektrolitom još uvek se testiraju i kao rezultat toga, njihova proizvodnja je izuzetno skupa. Takođe bi morale da prođu kroz obimna ispitivanja pre nego što budu odobrene za upotrebu u komercijalnim letovima.

To znači da bi moglo da prođe dosta vremena, pre nego što zapravo vidimo ovu tehnologiju u upotrebi. Međutim, nedavni napreci NASA-e u povećanju stope ispuštanja baterija sa čvrstim elektrolitom uklonili su neke prepreke, koje su prethodno stajale na putu električnih letelica.