Графенска батерија: Хипе постаје стварност која се брзо пуни

• Аутор:
• ime аутора

  Куантумрун Форесигхт
• 23. фебруара 2022. године

Сажетак увида

Графен ствара таласе у складиштењу енергије због својих јединствених својстава, као што су велика површина, чврстоћа, флексибилност и ефикасна електрична проводљивост. Стартапи користе ове особине да би развили батерије које надмашују традиционалне, обећавајући дуже време рада, смањени угљенични отисак и брже време пуњења, посебно за електрична возила (ЕВ). Упркос високим трошковима производње који тренутно ометају широко усвајање, потенцијал графенских батерија могао би да трансформише различите секторе, од кућних апарата до система обновљивих извора енергије.

Контекст графена

Графен, најтањи облик графита који нам је познат, је материјал који све више привлачи пажњу у области складиштења енергије. Овај материјал се састоји од једног слоја атома угљеника, што му даје велику површину у односу на његову запремину. Ово јединствено својство чини га одличним избором за употребу у батеријама и суперкондензаторима. Танкоћа графена, у комбинацији са његовом снагом, флексибилношћу и лаганом природом, чини га ефикасним проводником електричне енергије. Такође нуди ниску отпорност на топлотну енергију, што је критичан фактор у перформансама батерије. 

Стартапи већ користе потенцијал графена у технологији батерија. На пример, Нанограф је известио да њихове батерије показују 50 одсто дуже време рада у поређењу са конвенционалним литијум-јонским батеријама. Поред тога, приметили су смањење укупног угљеничног отиска својих батерија за 25 процената и смањење тежине за половину за исту снагу. 

Још један стартап, Реал Грапхене, користи издржљивост графена за стварање батерија које могу да поднесу снажнију електричну струју. Ова карактеристика је посебно важна за ЕВ, којима су потребне батерије које могу издржати висок ниво стреса. Иако период тестирања ЕВ батерија обично траје три до четири године, Реал Грапхене је оптимиста у погледу потенцијала њихове технологије. Они верују да би њихове батерије засноване на графену могле да напуне стандардни потрошачки ЕВ за мање од сат времена, што је значајно побољшање у односу на тренутна времена пуњења. 

Ометајући утицај

Брже време пуњења за ЕВ које омогућавају графенске батерије могло би да промени игру, чинећи ЕВ атрактивнијом опцијом за потрошаче. Штавише, како компаније све више теже усклађивању својих операција са политикама заштите животне средине, друштва и управљања (ЕСГ), потражња за чистијим енергетским опцијама као што су графенске батерије ће вероватно расти. Ова промена би могла да подстакне даље истраживање и развој у овој области, упркос тренутним ограничењима у финансирању.

Штавише, потенцијал графенских батерија се протеже даље од само електричних возила. Узмите у обзир кућне апарате и електричне алате, који су саставни део нашег свакодневног живота. Ови уређаји би могли да виде значајно побољшање у свом животном веку и перформансама уз употребу графенских батерија. На пример, акумулаторска бушилица напајана графенском батеријом могла би да ради дуже време, смањујући учесталост пуњења и побољшавајући продуктивност. Слично томе, кућни апарати, као што су усисивачи и косилице, могли би постати ефикаснији и практичнији за употребу. Ова побољшања би могла довести до промене очекивања потрошача и стандарда за такве уређаје, утичући на произвођаче да усвоје графенске батерије.

Међутим, висока цена производње графена је значајна препрека његовом широком усвајању. Упркос томе, интересовање великих компанија, као што су Тесла Моторс, Самсунг и Мицрософт, за развој графенских батерија је обећавајући знак. Њихово учешће би могло довести до напретка у производним техникама, потенцијално смањење трошкова и учинити графенске батерије приступачнијим. Ово би могло да отвори широк спектар примена за овај материјал, од потрошачке електронике до система обновљивих извора енергије.

Импликације технологије графенских батерија

Шире импликације графенских батерија могу укључивати:

• Значајно смањење трошкова електричних возила која додатно убрзавају удаљавање света од возила са унутрашњим сагоревањем свих врста. 
• Убрзани развој електричних авиона и ВТОЛ-ова (вертикално полетање и слетање) возила за потрошачке и комерцијалне случајеве – чинећи урбани и даљински транспорт дроном одрживим.
• Државно улагање у модернизоване електричне мреже и станице за пуњење које могу безбедно да испоручују електричну енергију на начин који омогућава брзо пуњење које је стандардно код графенских батерија.
• Отварање нових радних места када се трошкови производње смање и масовна производња графенских батерија постане стварност.
• Нове индустрије и могућности за запошљавање у напредној науци о материјалима и производњи батерија.
• Нови прописи и стандарди који осигуравају безбедну и етичку употребу графенских батерија, што доводи до сигурнијег и регулисанијег тржишта складиштења енергије.
• Доступност дуготрајнијих и брже пуњених батерија утиче на демографске трендове, при чему све више људи, посебно у удаљеним областима, добија приступ поузданим изворима енергије.

Питања која треба размотрити

• Технолошки производи, као што су мобилни телефони и таблети, и други комерцијални уређаји ће вероватно трајати много дуже када их напајају графенске батерије. Шта мислите да ће то утицати на малопродају и конзумеризам уопште?
• Узимајући у обзир предности електричног возила на батерије са графеном, укључујући његову способност брзог пуњења, да ли мислите да ће графенске батерије подстаћи веће интересовање за електрична возила и њихово власништво?