За прошедшие годы НАСА разработало много полезных и интересных технологий: мониторы с плоским экраном, матрасы из пены с эффектом памяти, новые системы изоляции и питания, компактные и мощные камеры, которые сегодня находят место в наших смартфонах и другие. Однако последний дополнительный доход НАСА может быть самым значительным. Перепроектировав один из самых инновационных экспериментов НАСА, инженерам MOXIE NASA удалось создать необычную батарею: углеродно-кислородную.
Но давайте сделаем шаг назад
Для тех, кто не выздоровел пост Futurorossimo, в котором говорится об этом, MOXIE — это эксперимент НАСА, который является частью миссии Perseverance на Марс. Его цель — преобразовать богатую углекислым газом атмосферу Марса в пригодный для дыхания воздух: в 2021 году MOXIE достиг важной вехи и зарекомендовал себя как первое устройство для создания жизненно важного запаса кислорода, необходимого для базы на Марсе.
Важнейший шаг вперед в создании технологии, способной поддерживать человеческую жизнь на далеких планетах. И вот мы подошли к сути: инженеры, работавшие над MOXIE, поняли, что топливный элемент можно использовать и как генератор, и как накопитель энергии. Результат? родилась батарея, работающая на углероде и кислороде.
Углерод-кислород: в космосе и на земле
Почувствовав свой потенциал уже в 2018 году, Крис Грейвс, один из ведущих инженеров проекта MOXIE, покинул НАСА, чтобы основать Энергия полудня с целью разработки углеродно-кислородных батарей для массового рынка.
Таким образом, Noon разработал технологию, работа которой гарантирована благодаря экспериментам с устройством НАСА. Интуиция и знание предмета дали Noon определенное преимущество перед другими стартапами.
Как работает углеродно-кислородная батарея?
Каждая батарея состоит из двух газовых баллонов под давлением, регуляторов давления, компрессоров и твердооксидного электролизера. Для его зарядки на топливный элемент подается напряжение, которое расщепляет углекислый газ на окись углерода и кислород. Эта смесь хранится во втором резервуаре. Чтобы разрядить батарею, газовая смесь поступает в ячейку, рекомбинируя с образованием углекислого газа и выработкой электроэнергии.
Самое главное, Noon уже изготовила и улучшила эти батареи: в прошлом месяце они привлекли 28 миллионов долларов, чтобы вывести устройство на рынок к 2025 году.
Да, но хорошо ли это?
Вы делаете это: в этой батарее не используются тяжелые металлы, она хранит энергию в природном газе с очень низким воздействием на окружающую среду. Он удивительно энергоемкий и невероятно дешевый. Нужно что-нибудь еще?
Может какие справочные данные
Чтобы дать вам представление, ячейка Panasonic 21700, используемая Tesla для своей модели 3 LR, стоит около 137 евро (151 доллар США) за кВтч и имеет плотность энергии 247 Втч/л. Углеродно-кислородная батарея Noon стоит 13 евро (70 долларов США) за кВтч и имеет плотность энергии 15,10 Втч/л. В двух словах: это на 90% дешевле и с трехкратной плотностью энергии.
О воздействии на окружающую среду: если мы заменим батарею в Tesla Model 3 LR на углеродно-кислородную батарею Noon, ее емкость с 82 кВтч увеличится до 247 кВтч, что утроит запас хода.
Стоимость аккумулятора? Он упадет примерно с 12.382 3.729,70 долларов до 9000 1500 долларов. Автомобиль, который стоит почти на 948 евро дешевле, с запасом хода более XNUMX километров (XNUMX миль).
Это невозможно: что-то происходит.
Ну да. На самом деле нужно учитывать более одного аспекта.
во-первых: углеродно-кислородные аккумуляторы имеют ограниченную автономность около 100 часов (4 дня), затем начинают разряжаться сами по себе. Это можно решить, верно?
второй: чтобы достичь более быстрого времени зарядки, вам нужно увеличить размер, но это побеждает экономичность и, возможно, даже форм-фактор автомобилей: представьте себе автомобили с «горбом» для аккумулятора?
Понятно, что, чтобы увидеть углеродно-кислородную батарею на электромобилях, нам придется ждать дольше, чем предусмотрено два года. Возможно, мы никогда их не увидим, но вот в чем загвоздка: они предназначены для чего-то другого.
Углерод-кислород: рассвет новой энергосистемы
Пик производства ветровой и солнечной энергии не совпадает с пиком спроса на энергию: по этой причине возобновляемое будущее нашей планеты предполагает использование больших батарей для хранения энергии.
Сегодня источники энергии, такие как ядерная энергия, которые все еще являются частью игры, могут использоваться для пополнения сетевых батарей, когда они разрядятся. В (желаемом) будущем только возобновляемых источников энергии потребуются батареи, и они не могут быть литий-ионными, потому что они будут непомерно дорогими.
Углерода-кислороды, да: они могут стать главными действующими лицами. Они могут сделать возможной энергосистему, работающую на полностью возобновляемой энергии со сверхнизким уровнем выбросов.
В заключение
Судя по всему, сообщение из космоса, которого мы ждали, пришло: от MOXIE пришло необычное решение, которое вскоре может стать сердцем наших энергетических сетей.
Вдвойне удивительная технология: помогите спасти эту планету и исследовать другие. Скажите это всем, кто до сих пор задается вопросом, для чего нужны космические миссии.
