Eric Nauman, professore di ingegneria meccanica e di scienze mediche di base e cofondatore di IFBattery, e Michael Dziekan, ingegnere senior per IFBattery, eseguire test su una membrana priva di membrana, batteria di flusso utilizzata per alimentare un carrello da golf. La batteria ha il potenziale per generare energia sufficiente per guidare un'auto elettrica fino a 3, 000 miglia. Credito:Lyna Landis, Fondazione per la ricerca Purdue
Un nuovo tipo di alimentazione per veicoli elettrici che utilizza la tecnologia "ricaricabile" ha compiuto un altro enorme passo avanti nel progresso dell'energia alternativa con test che dimostrano che potrebbe fornire energia sufficiente per far funzionare un'auto per circa 3 anni. 000 miglia.
La tecnologia impiega un nuovo tipo di batteria "a flusso" che viene testata con successo in golf cart e veicoli industriali come i carrelli elevatori. È stato presentato per la prima volta nel 2017.
"Il salto che questa tecnologia ha fatto negli ultimi due anni è una testimonianza del suo valore nel cambiare il modo in cui alimentiamo i nostri veicoli, " disse John Cushman, Illustre professore di terra della Purdue University, scienze atmosferiche e planetarie e professore di matematica. "È un punto di svolta per la prossima generazione di auto elettriche perché non richiede una ricostruzione molto costosa della rete elettrica in tutti gli Stati Uniti. Invece, si potrebbero convertire le stazioni di servizio per pompare elettrolita fresco e scartare l'elettrolita esaurito e convertire le strutture per il cambio dell'olio in stazioni per la sostituzione degli anodi. È più facile e sicuro da usare ed è più rispettoso dell'ambiente rispetto al sistema di batterie esistente."
La tecnologia utilizza una tecnologia brevettata sicura e conveniente per ricaricare le batterie dei veicoli elettrici e ibridi sostituendo il fluido nelle batterie circa ogni 300 miglia attraverso un processo simile al rifornimento di un'auto in una stazione di servizio. ogni 3, 000 miglia, il materiale dell'anodo viene sostituito, impiegando meno tempo del necessario per fare un cambio d'olio e costando all'incirca lo stesso con un costo stimato di circa $ 65.
Cushman ed Eric Nauman, professore di ingegneria meccanica e di scienze mediche di base, co-fondato IFBattery Inc. per commercializzare la tecnologia.
"La batteria fa due cose:produce elettricità e produce idrogeno. Questo è importante perché la maggior parte delle auto alimentate a idrogeno funziona con un 5, 000 o 10, Serbatoio da 000 PSI [libbre per pollice quadrato], che può essere pericoloso, " ha detto Michael Dziekan, ingegnere senior per IFBattery. "Questo sistema genera idrogeno quando ne hai bisogno, in modo da poter immagazzinare idrogeno sicuro a pressioni di 20 o 30 PSI invece di 10, 000."
La tecnologia della batteria a flusso è stata testata prima su scooter e poi su veicoli fuoristrada più grandi. Il prossimo passo saranno le attrezzature industriali e poi le automobili, secondo Cushman.
"Storicamente, le batterie a flusso non sono state competitive a causa della bassa densità di energia, " ha detto Cushman. "Per esempio, le batterie a flusso convenzionali hanno una densità di energia di circa 20 wattora per chilogrammo. Una batteria agli ioni di litio funziona con 130 o 140 watt per chilogrammo. La nostra batteria di flusso ha il potenziale per funzionare da cinque a dieci volte tanto".
Cushman presenterà la tecnologia all'11° meeting annuale di InterPore a Valencia, Spagna, nel maggio 2019 e in precedenza ha presentato alla International Society for Porous Media 9th International Conference a Rotterdam, Paesi Bassi e la sua decima conferenza internazionale a New Orleans.
"Le auto elettriche convenzionali come Tesla hanno batterie agli ioni di litio che di solito vengono collegate durante la notte. La nostra batteria di flusso utilizza un singolo fluido a base d'acqua che può far funzionare l'auto come se fosse un motore a gas, tranne che non brucia nulla:è come un ibrido di una batteria e di un gas, " Disse Nauman.
Senza utilizzare una membrana o un separatore, la tecnologia a fluido singolo ossida l'anodo per produrre elettroni, e attraverso una riduzione al catodo, genera la corrente di energia per alimentare i veicoli. L'ossidante è una macromolecola che vive nell'elettrolita, ma si riduce solo al catodo.
"Siamo arrivati al punto in cui possiamo generare molta energia. Più energia di quanto potresti mai immaginare potrebbe uscire da una batteria come questa, " ha detto Cushman.
I fluidi o gli elettroliti della batteria esauriti possono essere raccolti e portati in una fattoria solare, installazione di turbine eoliche o centrali idroelettriche per la ricarica.
"È il cerchio completo dell'energia con pochissimo spreco, " ha detto Cushman. "I componenti di IFBattery sono abbastanza sicuri da essere conservati in una casa di famiglia, sono sufficientemente stabili da soddisfare i principali requisiti di produzione e distribuzione e sono convenienti".