فناوری جدیدی که شارژ خودرو الکتریکی را به سرعت بنزین زدن می کند!
به گزارش سیناپرس، تمدن بشری دیر یا زود باید به استفاده بسیار بیشتری از انرژی های تجدیدپذیر نظیر انرژی فتوولتائیک روی آورد. این امر با توجه به نیازهای روزافزون انرژی برای بشر و طبیعت متناهی سوخت های فسیلی اجتناب ناپذیر تلقی می شود. به این ترتیب، امروزه تحقیقات زیادی به منظور توسعه منابع جایگزین انرژی، که بیشتر آن ها از برق به عنوان حامل اصلی انرژی استفاده می کنند، دنبال می شود.
برخلاف خودروهای سنتی که از احتراق سوخت های هیدروکربنی انرژی می گیرند، خودروهای الکتریکی به باتری ها به عنوان وسیله ذخیره انرژی خود متکی هستند.به گزارش سیناپرس، برای مدت طولانی، باتری‌ها چگالی انرژی بسیار کمتری نسبت به هیدروکربن‌ها داشتند که منجر به برد بسیار کم خودروهای الکتریکی اولیه می شد. اما پیشرفت تدریجی در فناوری باتری در نهایت باعث شد که محدوده حرکتی خودروهای الکتریکی در مقایسه با خودروهای بنزین سوز به حد قابل قبولی برسد.
با این حال، علیرغم پیشرفت های گسترده در فناوری باتری، امروزه مصرف کنندگان وسایل نقلیه الکتریکی با مشکل دیگری روبرو هستند.به گزارشsinapress،این مشکل شامل سرعت پایین شارژ باتری است که باعث می شود شارژ خودروها در خانه حدود 10 ساعت طول بکشد.
حتی سریع‌ترین سوپرشارژرها در ایستگاه‌های شارژ نیز به ۲۰ تا ۴۰ دقیقه زمان برای شارژ کامل وسایل نقلیه نیاز دارند و این موضوع باعث ایجاد هزینه های اضافی و ناراحتی برای مشتریان می شود.
برای حل این مشکل، دانشمندانی از مرکز فیزیک نظری سیستم‌های پیچیده در مؤسسه علوم پایه (IBS) کره جنوبی حل مشکل را در فیزیک کوانتومی می بینند.
به گفته آن ها، فناوری‌های کوانتومی می توانند نوید مکانیسم‌های جدیدی را برای شارژ باتری‌ها با سرعت بیشتری بدهند. منابع کوانتومی مانند پدیده درهم تنیدگی، می توانند برای سرعت بخشیدن به فرآیند شارژ باتری با شارژ تمام سلول های داخلی آن به طور همزمان و دسته جمعی مورد استفاده قرار گیرند.
این، موضوعی ویژه و هیجان انگیز است، زیرا باتری های مدرن با ظرفیت بالا می توانند سلول های متعددی داشته باشند و چنین شارژ جمعی در باتری های کلاسیک امکان پذیر نیست، جایی که سلول ها به طور موازی مستقل از یکدیگر شارژ می شوند.
مزیت این شارژ جمعی در مقابل شارژ موازی را می توان با نسبتی که «مزیت شارژ کوانتومی» نامیده می شود اندازه گیری کرد.
نتایج این مطالعه نشان داده که باتری‌های کوانتومی با استفاده از عملیات سراسری فوق می‌توانند به مقیاس بسیار مناسبی در سرعت شارژ دست یابند.
پژوهشگران فوق می گویند: برای نشان دادن این موضوع، یک وسیله نقلیه الکتریکی معمولی با باتری حاوی حدود 200 سلول را در نظر بگیرید. استفاده از این روش شارژ کوانتومی منجر به افزایش سرعت 200 برابری نسبت به باتری های کلاسیک می شود، به این معنی که زمان شارژ در خانه از 10 ساعت به حدود 3 دقیقه کاهش می یابد و در ایستگاه های شارژ پرسرعت نیز، زمان شارژ از 30 دقیقه به چیزی حدود چند ثانیه می رسد.
آن ها معتقدند پیامدهای دستیابی به این تکنیک جدید شارژ باتری می تواند بسیار گسترده باشد و از شارژ خودروهای الکتریکی و لوازم الکترونیکی مصرفی بسیار فراتر رود.
گفتنی است یافته های فوق را مجله Physical Review Letters منتشر کرده است.
نویسنده: عباس روشن بین
