Batería de grafeno: Hype convértese nunha realidade de carga rápida

• autor:
• nome do autor

  Previsión de Quantumrun
• Febreiro 23, 2022

Resumo de insight

O grafeno está facendo ondas no almacenamento de enerxía debido ás súas propiedades únicas, como a gran superficie, resistencia, flexibilidade e condutividade eléctrica eficiente. As startups están aproveitando estas propiedades para desenvolver baterías que superan ás tradicionais, prometendo tempos de execución máis longos, redución de pegadas de carbono e tempos de carga máis rápidos, especialmente para os vehículos eléctricos (EV). A pesar dos elevados custos de produción que actualmente dificultan a súa adopción xeneralizada, o potencial das baterías de grafeno podería transformar varios sectores, desde os electrodomésticos ata os sistemas de enerxía renovable.

Contexto do grafeno

O grafeno, a forma máis delgada de grafito que coñecemos, é un material que está a chamar a atención no campo do almacenamento de enerxía. Este material está composto por unha única capa de átomos de carbono, o que lle confire unha gran superficie en relación ao seu volume. Esta propiedade única fai que sexa unha excelente opción para o seu uso en baterías e supercondensadores. A delgadez do grafeno, combinada coa súa forza, flexibilidade e natureza lixeira, convérteo nun condutor eficiente da electricidade. Tamén ofrece baixa resistencia á enerxía térmica, que é un factor crítico no rendemento da batería. 

As startups xa están aproveitando o potencial do grafeno na tecnoloxía das baterías. Por exemplo, Nanograf informou de que as súas baterías presentan un aumento do 50 por cento no tempo de execución en comparación coas baterías de ión-litio convencionais. Ademais, observaron unha diminución do 25 por cento da pegada de carbono total das súas baterías e unha redución do peso á metade para a mesma produción. 

Outra startup, Real Graphene, está utilizando a durabilidade do grafeno para crear baterías que poidan soportar unha corrente eléctrica máis potente. Esta característica é especialmente importante para os vehículos eléctricos, que requiren baterías que poden soportar altos niveis de estrés. Aínda que o período de proba das baterías de vehículos eléctricos adoita durar de tres a catro anos, Real Graphene é optimista sobre o potencial da súa tecnoloxía. Cren que as súas baterías baseadas en grafeno poderían cargar un vehículo eléctrico de consumo estándar en menos dunha hora, unha mellora significativa con respecto aos tempos de carga actuais. 

Impacto perturbador

Os tempos de carga máis rápidos dos vehículos eléctricos habilitados por baterías de grafeno poderían ser un cambio de xogo, facendo dos vehículos eléctricos unha opción máis atractiva para os consumidores. Ademais, a medida que as empresas pretenden cada vez máis aliñar as súas operacións coas políticas ambientais, sociais e de goberno (ESG), é probable que creza a demanda de opcións de enerxía máis limpas como as baterías de grafeno. Este cambio podería estimular máis investigación e desenvolvemento nesta área, a pesar das limitacións actuais de financiamento.

Ademais, o potencial das baterías de grafeno vai máis aló dos vehículos eléctricos. Considere os electrodomésticos e as ferramentas eléctricas, que son partes integrantes da nosa vida diaria. Estes dispositivos poderían ver unha mellora significativa na súa vida útil e no seu rendemento co uso de baterías de grafeno. Por exemplo, un taladro sen fíos alimentado por unha batería de grafeno podería funcionar durante períodos máis longos, reducindo a frecuencia de recarga e mellorando a produtividade. Do mesmo xeito, os electrodomésticos, como as aspiradoras e as cortadoras de herba, poderían facerse máis eficientes e cómodos de usar. Estas melloras poderían levar a un cambio nas expectativas dos consumidores e nos estándares para estes dispositivos, influíndo nos fabricantes a adoptar baterías de grafeno.

Non obstante, o alto custo de produción do grafeno é unha barreira importante para a súa adopción xeneralizada. A pesar diso, o interese mostrado polas grandes empresas, como Tesla Motors, Samsung e Microsoft, no desenvolvemento de baterías de grafeno é un sinal prometedor. A súa participación podería levar a avances nas técnicas de produción, reducindo potencialmente os custos e facendo que as baterías de grafeno sexan máis accesibles. Isto podería abrir unha ampla gama de aplicacións para este material, desde produtos electrónicos de consumo ata sistemas de enerxía renovable.

Implicacións da tecnoloxía de baterías de grafeno

As implicacións máis amplas das baterías de grafeno poden incluír:

• Descensos significativos no custo dos vehículos eléctricos que aceleran aínda máis o afastamento do mundo dos vehículos de combustión de todo tipo. 
• O desenvolvemento acelerado de avións eléctricos e vehículos VTOL (engalaxe e aterraxe vertical) para casos de uso comercial e de consumo, facendo viable o transporte urbano e de longa distancia con drons.
• Investimento do goberno en redes eléctricas modernizadas e estacións de carga que poidan entregar electricidade con seguridade de forma que permita a carga rápida que é estándar coas baterías de grafeno.
• A creación de novos postos de traballo unha vez que os custos de fabricación se reduzan e a produción en masa de baterías de grafeno convértese nunha realidade.
• Novas industrias e oportunidades de traballo na ciencia avanzada dos materiais e na produción de baterías.
• Novas normativas e estándares para garantir o uso seguro e ético das baterías de grafeno, levando a un mercado de almacenamento de enerxía máis seguro e regulado.
• A dispoñibilidade de baterías máis duradeiras e de carga máis rápida inflúe nas tendencias demográficas, con máis persoas, especialmente en zonas remotas, que acceden a fontes de enerxía fiables.

Preguntas a ter en conta

• Os produtos tecnolóxicos, como teléfonos móbiles e tabletas, e outros aparellos comerciais probablemente durarán moito máis cando se alimentan con baterías de grafeno. Que efecto cres que terá isto nas vendas polo miúdo e no consumismo en xeral?
• Tendo en conta os beneficios dun vehículo eléctrico alimentado por batería de grafeno, incluída a súa capacidade de carga rápida, cres que as baterías de grafeno estimularán un maior interese e a propiedade dos vehículos eléctricos?