"Institute of Educational Policy" Books

Search

Go
Show

Γνωρίζεις ότι……

Το ηλεκτρικό αυτοκίνητο

Μεγίστη ταχύτητα: 90 kmh-1. Επιτάχυνση: 0-50 km h-1 σε 9s. Αυτονομία: 8 h

Από τις αρχές της δεκαετίας του ‘70 άρχισε μια συστηματική προσπάθεια σε κυβερνητικό αλλά και σε ιδιωτικό επίπεδο σε πολλές χώρες για την κατασκευή των «υπερμπαταριών» ("superbatteries"), μια και αυτές μπορούσαν να αποτελέσουν μία απάντηση στη μεγάλη ενεργειακή κρίση που είχε εκδηλωθεί. Η έρευνα για την «υπερμπαταρία» είχε την βάση της σε δύο δεδομένα. Το ένα ήταν η τιμή του πετρελαίου, για την οποία η πρόβλεψη έλεγε ότι θα αύξανε συνεχώς και συνεπώς τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα ήταν ανταγωνίσιμα με τα κλασικού τύπου βενζινοκίνητα. Η άλλη ήταν η άποψη, ότι οι μπαταρίες μολύβδου - θειικού οξέος, οι οποίες επί σειρά ετών κυριαρχούν στην παγκόσμια αγορά σαν οι, σχεδόν, μόνες επαναφορτιζόμενες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, δεν ήσαν επαρκείς για την νέα γενιά των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Με βάση το σκεπτικό αυτό καταστρώθηκαν φιλόδοξα σχέδια. Στις ΗΠΑ η κυβέρνηση είχε ανακοινώσει το σχεδιασμό και την παραγωγή ενός «στόλου» από περισσότερα από 500 ηλεκτρικά αυτοκίνητα, που θα λειτουργούσαν με «υπερμπαταρίες», για τις αρχές της δεκαετίας του ‘80. Μία από τις μεγαλύτερες αυτοκινητοβιομηχανίες στον κόσμο η General Motors είχε ανακοινώσει την κυκλοφορία και εμπορική διάθεση ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου για «μέσα στην πόλη» γύρω στα μέσα του 1980. Όμως, τα σχέδια αυτά σε γενικές γραμμές δεν υλοποιήθηκαν τουλάχιστον με τους ρυθμούς και την έκταση που είχαν προαγγελθεί. Ο κύριος λόγος γι’ αυτό ήταν η σταθεροποίηση των τιμών του πετρελαίου στις αρχές του 1980. Μάλιστα μία παγκόσμια συγκράτηση των αναγκών σε πετρέλαιο τις κρατά έκτοτε σε σχετικά σταθερά επίπεδα. Χωρίς μία διαρκή αύξηση των τιμών του πετρελαίου το ηλεκτρικό αυτοκίνητο δεν γινόταν ανταγωνιστικό από άποψη κόστους με τα βενζινοκίνητα και μάλιστα μεγάλης ισχύος αυτοκίνητα. Κάποια πρόοδος στην κατασκευή «υπερμπαταριών» έγινε αλλά όχι σε κλίμακα τέτοια που να δικαιολογεί εμπορική έκρηξη και παραγωγή βιομηχανική. Οι κλασσικές μπαταρίες μολύβδου - θειικού οξέος έχουν μία μέση ισχύ 30 βατώρια ανά χιλιόγραμμο βάρους τους (30 watt hr Kg-1) και μία διάρκεια ζωής της τάξεως των 700 κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης. Ένα τυπικό ηλεκτρικό αυτοκίνητο 1700 Kg θα χρειάζεται με τα σημερινά δεδομένα μία μπαταρία μολύβδου - θειικού οξέος βάρους 500 Kg για να έχει μία αυτονομία 30 Km με σταθερή ταχύτητα 11 Km την ώρα. Επιδόσεις που το κάνουν σαφώς κατώτερο των συμβατικών αυτοκινήτων. Οι έρευνες επικεντρώθηκαν στην κατασκευή και παραγωγή «υπερμπαταριών» που θα δώσουν μεγαλύτερη αυτονομία με ταυτόχρονη μείωση του βάρους των μπαταριών κατά τουλάχιστον 50%. Μία υποψήφια με αυτές τις προδιαγραφές ήταν η μπαταρία ψευδαργύρου - οξειδίου του νικελίου. Το 1979 η GM παρουσίασε ένα πειραματικό μοντέλο τέτοιας μπαταρίας που είχε ισχύ 60 watt hr Kg-1. Μία άλλη πρόταση χρησιμοποιεί τετηγμένο Na σαν άνοδο, ένα μίγμα τετηγμένου θείου και πολυθειούχου νατρίου σαν κάθοδο και ένα στερεό κεραμικό υλικό, το οποίο σημειωτέον είναι πολύ καλός αγωγός των Na+, σαν αγωγό μεταξύ των ηλεκτροδίων. Μία τέτοια μπαταρία νατρίου - θείου που λειτουργεί στους 600 Κ πετυχαίνει ισχύ της τάξεως των 120 watt hr Kg-1. Η μεγαλύτερη δυσκολία τέτοιων συστημάτων είναι η υψηλή θερμοκρασία που απαιτείται για την λειτουργία τους. Το πρόβλημα ξεπεράστηκε με ένα σύστημα ψευδαργύρου - χλωρίου με ένα υδατικό διάλυμα ηλεκτρολύτη. Μία ασυνήθιστη τεχνική χρησιμοποιείται για την αποθήκευση του χλωρίου κατά την φάση της φόρτισης της μπαταρίας. Το αέριο Cl2 ψύχεται παρουσία νερού και σχηματίζει στερεούς υδρίτες - ένυδρες ενώσεις - χλωρίου. Για την εκφόρτιση άρα και λειτουργία το χλώριο που έχει ψυχθεί θερμαίνεται. Το χλώριο εξαερώνεται και μπορεί να πάρει μέρος στην αντίδραση. Εξακολουθεί να είναι πιθανό οι δρόμοι της πόλης και οι αυτοκινητόδρομοι να γεμίσουν με αθόρυβα αντιρρυπαντικά ηλεκτρικά αυτοκίνητα που θα χρησιμοποιούν βελτιωμένες τέτοιες «υπερμπαταρίες». Προς το παρόν, όμως, η οικονομική πραγματικότητα κάνει την μαζική παραγωγή του ηλεκτρικού αυτοκινήτου να μοιάζει με μακρινή προοπτική.