Bateria de grafè: Hype es converteix en una realitat de càrrega ràpida

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Febrer 23, 2022

Resum d'informació

El grafè està fent ones en l'emmagatzematge d'energia a causa de les seves propietats úniques, com ara una gran superfície, força, flexibilitat i conductivitat elèctrica eficient. Les startups estan aprofitant aquestes propietats per desenvolupar bateries que superin les tradicionals, prometent temps de funcionament més llargs, petjades de carboni reduïdes i temps de càrrega més ràpids, especialment per als vehicles elèctrics (EV). Malgrat els elevats costos de producció que dificulten actualment l'adopció generalitzada, el potencial de les bateries de grafè podria transformar diversos sectors, des dels electrodomèstics fins als sistemes d'energies renovables.

Context del grafè

El grafè, la forma més fina de grafit que coneixem, és un material que ha anat cridant l'atenció en el camp de l'emmagatzematge d'energia. Aquest material està format per una sola capa d'àtoms de carboni, la qual cosa li confereix una gran superfície respecte al seu volum. Aquesta propietat única el converteix en una opció excel·lent per al seu ús en bateries i supercondensadors. La primesa del grafè, combinada amb la seva força, flexibilitat i naturalesa lleugera, el converteix en un conductor eficient de l'electricitat. També ofereix una baixa resistència a l'energia tèrmica, que és un factor crític en el rendiment de la bateria. 

Les startups ja estan aprofitant el potencial del grafè en la tecnologia de les bateries. Per exemple, Nanograf ha informat que les seves bateries presenten un augment del 50 per cent en el temps d'execució en comparació amb les bateries d'ió de liti convencionals. A més, han observat una disminució del 25 per cent de la petjada de carboni total de les seves bateries i una reducció del pes a la meitat per a la mateixa producció. 

Una altra startup, Real Graphene, està utilitzant la durabilitat del grafè per crear bateries que puguin manejar un corrent elèctric més potent. Aquesta característica és especialment important per als vehicles elèctrics, que requereixen bateries que puguin suportar alts nivells d'estrès. Tot i que el període de prova de les bateries de vehicles elèctrics normalment dura de tres a quatre anys, Real Graphene és optimista sobre el potencial de la seva tecnologia. Creuen que les seves bateries basades en grafè podrien carregar un vehicle elèctric de consum estàndard en menys d'una hora, una millora significativa respecte als temps de càrrega actuals. 

Impacte disruptiu

Els temps de càrrega més ràpids dels vehicles elèctrics habilitats per les bateries de grafè podrien ser un canvi de joc, fent que els vehicles elèctrics siguin una opció més atractiva per als consumidors. A més, a mesura que les empreses volen alinear cada cop més les seves operacions amb les polítiques ambientals, socials i de governança (ESG), és probable que creixi la demanda d'opcions d'energia més neta com les bateries de grafè. Aquest canvi podria estimular més investigació i desenvolupament en aquesta àrea, malgrat les limitacions actuals de finançament.

A més, el potencial de les bateries de grafè s'estén més enllà dels vehicles elèctrics. Penseu en els electrodomèstics i les eines elèctriques, que són part integral de la nostra vida quotidiana. Aquests dispositius podrien veure una millora significativa en la seva vida útil i rendiment amb l'ús de bateries de grafè. Per exemple, un trepant sense fil alimentat per una bateria de grafè podria funcionar durant períodes més llargs, reduint la freqüència de recàrrega i millorant la productivitat. De la mateixa manera, els electrodomèstics, com ara les aspiradores i les talladores de gespa, podrien ser més eficients i còmodes d'utilitzar. Aquestes millores podrien comportar un canvi en les expectatives i estàndards dels consumidors per a aquests dispositius, influint en els fabricants a adoptar bateries de grafè.

Tanmateix, l'elevat cost de producció del grafè és una barrera important per a la seva adopció generalitzada. Malgrat això, l'interès que mostren grans empreses, com Tesla Motors, Samsung i Microsoft, pel desenvolupament de bateries de grafè és un senyal prometedor. La seva participació podria conduir a avenços en les tècniques de producció, reduint potencialment costos i fent que les bateries de grafè siguin més accessibles. Això podria obrir un ampli ventall d'aplicacions per a aquest material, des d'electrònica de consum fins a sistemes d'energies renovables.

Implicacions de la tecnologia de les bateries de grafè

Les implicacions més àmplies de les bateries de grafè poden incloure:

• Disminucions significatives del cost dels vehicles elèctrics que acceleren encara més l'allunyament del món dels vehicles de combustió de tot tipus. 
• El desenvolupament accelerat d'avions elèctrics i vehicles VTOL (enlairament i aterratge verticals) per a casos d'ús comercial i de consum, fent viable el transport amb drons urbà i de llarga distància.
• Inversió del govern en xarxes elèctriques modernitzades i estacions de recàrrega que puguin subministrar electricitat de manera segura d'una manera que permeti la càrrega ràpida estàndard amb les bateries de grafè.
• La creació de nous llocs de treball un cop els costos de fabricació es redueixin i la producció massiva de bateries de grafè es converteixi en una realitat.
• Noves indústries i oportunitats laborals en ciència de materials avançats i producció de bateries.
• Noves regulacions i estàndards per garantir l'ús segur i ètic de les bateries de grafè, donant lloc a un mercat d'emmagatzematge d'energia més segur i regulat.
• La disponibilitat de bateries de més durada i de càrrega més ràpida influeix en les tendències demogràfiques, amb més persones, especialment en zones remotes, obtenint accés a fonts d'energia fiables.

Preguntes a tenir en compte

• Els productes tecnològics, com ara telèfons mòbils i tauletes, i altres aparells comercials probablement duraran molt més quan funcionin amb bateries de grafè. Quin efecte creus que tindrà això sobre les vendes al detall i el consum en general?
• Tenint en compte els avantatges d'un vehicle elèctric alimentat amb bateries de grafè, inclosa la seva capacitat de càrrega ràpida, creus que les bateries de grafè estimularan un major interès i propietat dels vehicles elèctrics?