Van elektrik: Èske nouvo teknoloji sa a ka ranplase konbistib fosil?

• otè:
• non otè

  Pwovizyon Quantumrun
• 30 Desanm 2022

Rezime Insight

Van elektrik oswa iyonik se yon sistèm pwopilsyon ki itilize yon jaden elektrik pou kreye yon pouse. Teknoloji sa a gen plizyè aplikasyon potansyèl, ki gen ladan nan avyasyon ak agrikilti. Defi aktyèl yo nan aplikasyon teknoloji sa a se prensipalman ki gen rapò ak efikasite li yo ak vòltaj ki nesesè pou operasyon an.

Kontèks van elektrik

Van ka pwodwi nan de fason: premye a se pa kòz natirèl, tankou chanjman nan presyon oswa tanperati, ak dezyèm nan se pa iyon. An 1920, van iyonik te premye idantifye, ak nan ane 1960 yo, li te devlope ak kreye pa elektrisite. Pafwa refere yo kòm pouse elektwo-aerodinamik, iyonik van pwodwi lè kouran elektrik deplase ant de elektwòd nan lajè diferan.

Anjeneral, ant 10,000 ak 30,000 vòlt se ase yo pwodwi van elektrik. Si gen ase vòltaj, elektwòd yo ka jenere ase enèji pou pouvwa yon ti avyon. Sepandan, metòd sa a pa te souvan itilize paske li te sitou limite a eksperyans ak ti chans pou yo te mete nan itilizasyon pratik.

Pifò eksperyans van iyonik yo te konsantre sou pwopilsyon avyon kòm yon ranplasman posib pou konbistib fosil. Yon pati enpòtan nan yon mekanis vòl iyonik se lè l sèvi avèk pil trè lejè ki ka dechaje anpil pouvwa pou yon tan long. Sepandan, pwoblèm nan ak elektwo-aerodinamik se ki jan yo kreye gwo diferans nan vòltaj san yo pa bati sistèm chè.

Jefò sa a se yon defi paske sistèm nan bezwen limyè ak dirab. Anplis de sa, yon defi enpòtan chak avyon ki mache ak van iyonik fè fas a se ke eleman yo pwopilsyon pa ka konsantre nan yon sèl zòn. Olye de sa, yo dwe gaye nan tout veyikil la paske van ki pwodui ant elektwòd yo fè travay iyonik poussée. Yon poussée pi fò nesesè si espas ki genyen ant elektwòd yo pi awogan.

Enpak deranje

An 2018, enjenyè Massachusetts Institute of Technology (MIT) te konstwi premye avyon ki pa gen okenn pati k ap deplase. Avyon lejè a te mache ak yon koule silans men fò nan iyon ki te pwodwi nan veyikil la epi li jenere ase pouse pou pouse yon vòl soutni, fiks. Tout pwosesis sa a fèt san turbin oswa elis.

Ekip la te vole avyon an atravè 60 mèt epi li te jwenn avyon an te pwodwi ase pouse iyonik pou sipòte vòl tout tan an. Yo repete eksperyans lan dis fwa, ak pèfòmans menm jan an. Pwototip la se yon etap esansyèl pou demontre posibilite pwopilsyon ion van. Chèchè yo ap mennen ankèt sou efikasite modèl yo pou pwodwi plis van iyonik ak mwens vòltaj. 

Pandan se tan, gen lòt aplikasyon pou van iyonik sou kote pwopilsyon avyon. An 2021, chèchè nan Laboratwa Federal Swis pou Syans ak Teknoloji Materyèl yo te deside amelyore siye van iyonik; pwosesis sa a te itilize elektrisite pou sèk fwi ak legim pou pwolonje fraîcheur yo. Sepandan, ekip la pa te gen okenn lide yo ta reyalize yon enpresyonan 85 pousan rediksyon nan konsomasyon enèji.

Konsepsyon inik may metal la, ki ranplase plak an metal yo itilize nan vèsyon pi bonè nan teknoloji a, siyifikativman redwi tan li pran pou sèk pwodui. Epi pandan ke yo bezwen plis rechèch pou evalye enpak van iyonik siye sou eleman nitritif manje, premye rezilta yo montre ke metòd sa a detwi mwens vitamin ak mineral pase metòd tradisyonèl ki baze sou chalè. 

Enplikasyon van elektrik

Pi laj enplikasyon van elektrik ka gen ladan: 

• Van ionik yo te itilize pou refwadi chips pouvwa yo, laptops, ak sistèm elektwonik ki itilize mwens enèji.
• Ogmantasyon envestisman nan rechèch entegrasyon van elektrik nan modèl avyon kòm endistri ayewospasyal tranzisyon nan enèji pwòp.
• Itilizasyon potansyèl van iyonik nan jere ak estoke fwi, legim, ak lòt pwodui.
• Van elektrik yo te itilize sou dron kòm yon mekanis pwopilsyon ba-kabòn.
• Motè ionik, fanatik, ak detèktè ki itilize mwens elektrisite epi ki pa chofe fasil.
• Sistèm refwadisman amelyore nan machin elektrik, itilize van iyonik pou règleman tanperati ak amelyore efikasite machin.
• Devlopman an silans, enèji-efikas sistèm vantilasyon nan bilding rezidansyèl ak komèsyal, lè l sèvi avèk teknoloji van elektrik.

Kesyon yo konsidere

• Ki lòt fason ou panse teknoloji sa a pral transfòme modèl avyon?
• Ki lòt aplikasyon pou van iyonik?