एयर-टू-एयर बैटरी 1 किलोमीटर से अधिक की रेंज प्रदान करती है। दोष? वे डिस्पोजेबल हैं।

कुछ दिन पहले, हमने "इंजीनियर-आविष्कारक", "आठ बच्चों के पिता", "नौसेना के दिग्गज" के विषय को छुआ, जिन्होंने "एल्युमिनियम और एक रहस्यमय इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने वाली बैटरी का आविष्कार किया।" हमने पाया कि विषय का विकास बहुत विश्वसनीय नहीं है - स्रोत के लिए भी धन्यवाद, डेली मेल - लेकिन समस्या को पूरक बनाने की आवश्यकता है। यदि ब्रिटिश एल्युमिनियम-एयर बैटरी के साथ काम कर रहे थे, तो वे ... वास्तव में मौजूद हैं और वास्तव में हजारों किलोमीटर की रेंज पेश कर सकते हैं।

डेली मेल द्वारा "आठ बच्चों के पिता" के रूप में वर्णित आविष्कारक को एक ऐसे व्यक्ति के रूप में प्रस्तुत किया गया था जिसने पूरी तरह से कुछ नया (एक गैर विषैले इलेक्ट्रोलाइट) बनाया था और पहले से ही अपने विचार को बेचने के लिए बातचीत कर रहा था। इस बीच, एल्यूमीनियम-वायु कोशिकाओं का विषय कई वर्षों से विकसित किया गया है।

लेकिन आइए शुरू से शुरू करें:

लेख-सूची

• एल्युमीनियम एयर बैटरी - जल्दी जियो, जवानी में ही मरो
  • टेस्ला मॉडल 3 लंबी रेंज 1+ किमी रेंज के साथ? किया जा सकता है
  • Alcoa और Phinergy एल्युमिनियम/एयर बैटरी - अभी भी डिस्पोजेबल लेकिन अच्छी तरह से सोचा हुआ
  • सारांश या हमने डेली मेल की आलोचना क्यों की

एल्युमीनियम-एयर बैटरियां ऑक्सीजन और पानी के अणुओं के साथ एल्युमीनियम की प्रतिक्रिया का उपयोग करती हैं। एक रासायनिक प्रतिक्रिया में (सूत्र विकिपीडिया पर पाए जा सकते हैं), एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड बनता है, और धातु अंततः ऑक्सीजन के साथ मिलकर एल्यूमीनियम ऑक्साइड बनाता है। वोल्टेज बहुत तेजी से गिरता है, और जब सारी धातु प्रतिक्रिया कर देती है, तो सेल काम करना बंद कर देता है। लिथियम-आयन बैटरियों के विपरीत, एयर-टू-एयर सेल को रिचार्ज या पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है।.

वे डिस्पोजेबल हैं.

हाँ, यह एक समस्या है, लेकिन कोशिकाओं में एक बहुत महत्वपूर्ण विशेषता होती है: द्रव्यमान के सापेक्ष संचित ऊर्जा का विशाल घनत्व. इसकी मात्रा 8 kWh/किग्रा है। इस बीच, सर्वोत्तम लिथियम-आयन कोशिकाओं का वर्तमान स्तर 0,3 kWh/kg है।

टेस्ला मॉडल 3 लंबी रेंज 1+ किमी रेंज के साथ? किया जा सकता है

आइए इन नंबरों को देखें: सर्वोत्तम आधुनिक लिथियम सेल के लिए 0,3 kWh/kg बनाम एल्यूमीनियम सेल के लिए 8 kWh/kg - लिथियम लगभग 27 गुना खराब है! भले ही हम मानते हैं कि प्रयोगों में, एल्यूमीनियम-एयर बैटरियां "केवल" 1,3 kWh/किग्रा (स्रोत) के घनत्व तक पहुंच गईं, फिर भी यह लिथियम कोशिकाओं की तुलना में चार गुना से अधिक बेहतर है!

तो इसका पता लगाने के लिए आपको एक महान कैलकुलेटर होने की आवश्यकता नहीं है अल-एयर टेस्ला मॉडल 3 लॉन्ग रेंज बैटरी के साथ यह लिथियम-आयन के लिए वर्तमान 1 किमी के बजाय बैटरी पर लगभग 730 किमी तक पहुंच जाएगी।. यह वारसॉ से रोम तक और वारसॉ से पेरिस, जिनेवा या लंदन तक से बहुत कम नहीं है!

दुर्भाग्य से, लिथियम-आयन कोशिकाओं के साथ, टेस्ला के साथ 500 किलोमीटर चलने के बाद, हम इसे कार द्वारा सुझाए गए समय के लिए चार्जर में प्लग करते हैं और आगे बढ़ते हैं। अल-एयर सेल का उपयोग करते समय, ड्राइवर को एक स्टेशन पर जाना होगा जहां बैटरी को बदलने की आवश्यकता होगी। या इसके व्यक्तिगत मॉड्यूल।

और जबकि एल्युमीनियम एक तत्व के रूप में सस्ता है, तत्व को हर बार खरोंच से तैयार करने से उच्च श्रेणी से लाभ प्रभावी रूप से समाप्त हो जाता है। एल्यूमीनियम का क्षरण भी एक समस्या है जो तब भी होती है जब बैटरी उपयोग में नहीं होती है, लेकिन इलेक्ट्रोलाइट को एक अलग कंटेनर में संग्रहीत करके और एल्यूमीनियम-एयर बैटरी की आवश्यकता होने पर इसे पंप करके इस समस्या को हल किया गया है।

फिनर्जी इसके साथ आई:

Alcoa और Phinergy एल्युमिनियम/एयर बैटरी - अभी भी डिस्पोजेबल लेकिन अच्छी तरह से सोचा हुआ

एयर बैटरियां उपयोग के लिए तैयार हैं व्यावसायिक खैर, इनका उपयोग सैन्य अनुप्रयोगों में भी किया जाता है। इन्हें अल्कोआ ने फ़िनर्जी के सहयोग से बनाया था। इन प्रणालियों में, इलेक्ट्रोलाइट एक अलग कंटेनर में होता है, और अलग-अलग कोशिकाएं ऊपर से उनके डिब्बों में डाली गई प्लेटें (कारतूस) होती हैं। ऐसा लग रहा है:

इज़राइली कंपनी अल्कोआ की एविएशन बैटरी (एल्यूमीनियम-एयर)। एल्कोआ इलेक्ट्रोलाइट पंप के किनारे पर ट्यूब पर ध्यान दें (सी)

बैटरी को शुरू करना ट्यूबों के माध्यम से इलेक्ट्रोलाइट पंप करके किया जाता है (संभवतः गुरुत्वाकर्षण द्वारा, क्योंकि बैटरी बैकअप के रूप में कार्य करती है)। बैटरी को चार्ज करने के लिए, आप उपयोग किए गए कार्ट्रिज को बैटरी से हटा दें और नए डालें।

इस तरह, यदि आवश्यक हो तो एक दिन उपयोग करने के लिए कार का मालिक भारी सिस्टम अपने साथ ले जाएगा। और जब चार्जिंग की आवश्यकता उत्पन्न होती है, तो वाहन को एक उपयुक्त योग्य व्यक्ति द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए।

लिथियम-आयन कोशिकाओं की तुलना में, एल्यूमीनियम-वायु कोशिकाओं के फायदों में कम उत्पादन लागत, कोबाल्ट की कोई आवश्यकता नहीं और उत्पादन के दौरान कम कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन शामिल हैं। नुकसान एक बार उपयोग और प्रयुक्त कारतूसों को रीसायकल करने की आवश्यकता है:

सारांश या हमने डेली मेल की आलोचना क्यों की

एल्यूमीनियम-वायु ईंधन सेल (अल-वायु) पहले से मौजूद हैं, कभी-कभी उपयोग किए जाते हैं, और पिछले दस या इतने वर्षों में काफी गहनता से काम किया गया है। हालांकि, लिथियम-आयन कोशिकाओं की बढ़ती ऊर्जा घनत्व और उनके बार-बार रिचार्जिंग की संभावना के कारण, विषय फीका पड़ गया है - विशेष रूप से मोटर वाहन उद्योग में, जहां नियमित रूप से लाखों बैटरियों को बदलना एक चक्करदार काम है।.

हमें संदेह है कि डेली मेल द्वारा बताए गए आविष्कारक ने शायद कुछ भी आविष्कार नहीं किया, बल्कि एल्यूमीनियम-एयर सेल का निर्माण स्वयं किया। यदि, जैसा कि उनका वर्णन है, उन्होंने प्रदर्शनों के दौरान इलेक्ट्रोलाइट पिया, तो उन्होंने इस उद्देश्य के लिए शुद्ध पानी का उपयोग किया होगा:

> आठ बच्चों के पिता ने 2 किमी बैटरी का आविष्कार किया? मम्म, हाँ, लेकिन नहीं :) [डेली मेल]

एल्यूमीनियम-एयर बैटरी के साथ सबसे बड़ी समस्या यह नहीं है कि वे मौजूद नहीं हैं - वे मौजूद हैं। उनके साथ समस्या एक बार की लागत और उच्च प्रतिस्थापन लागत है। इस तरह के सेल में निवेश करने से लिथियम-आयन बैटरी की तुलना में जल्दी या बाद में आर्थिक अर्थ खो जाएगा, क्योंकि "चार्जिंग" के लिए कार्यशाला और एक कुशल कार्यकर्ता की यात्रा की आवश्यकता होती है।

पोलैंड में लगभग 22 मिलियन कारें हैं। पोलिश सेंट्रल स्टैटिस्टिकल ऑफिस (जीयूएस) के अनुसार, हम प्रति वर्ष औसतन 12,1 हजार किलोमीटर की यात्रा करते हैं। इसलिए, अगर हम मान लें कि एल्यूमीनियम एयर बैटरियों को औसतन हर 1 किलोमीटर (सरलीकृत गणना के लिए) बदला जाएगा, तो इनमें से प्रत्येक कार को साल में 210 बार गैरेज में जाने की आवश्यकता होगी। इनमें से प्रत्येक कार औसतन हर 10 दिन में गैरेज में आती थी।

603 कारें हर दिन बैटरी का इंतजार कर रही हैं।, रविवार को भी! लेकिन इस तरह के प्रतिस्थापन के लिए इलेक्ट्रोलाइट को बाहर निकालना, मॉड्यूल को बदलना, इन सभी की जांच करना आवश्यक है। किसी को बाद में इन्हें संसाधित करने के लिए देश भर से इन उपयोग किए गए मॉड्यूल को इकट्ठा करना होगा।

अब क्या आप समझ गए कि हमारी आलोचना कहाँ से आती है?

संपादकीय नोट www.elektrowoz.pl: उपर्युक्त डेली मेल लेख में कहा गया है कि यह एक "ईंधन सेल" है न कि "बैटरी"। हालांकि, ईमानदार होने के लिए, यह जोड़ा जाना चाहिए कि "ईंधन सेल" पोलैंड में लागू "बैटरी" की परिभाषा के अंतर्गत आते हैं। (उदाहरण के लिए, यहां देखें)। हालाँकि, जबकि एल्यूमीनियम-एयर बैटरी को ईंधन सेल कहा जा सकता है (और कहा जाना चाहिए), लिथियम-आयन बैटरी को ऐसा नहीं कहा जा सकता है।

एक ईंधन सेल बाहर से आपूर्ति किए गए पदार्थों के सिद्धांत पर काम करता है, जिसमें अक्सर ऑक्सीजन भी शामिल होता है, जो एक यौगिक बनाने और ऊर्जा जारी करने के लिए दूसरे तत्व के साथ प्रतिक्रिया करता है। इस प्रकार, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया दहन की तुलना में धीमी है, लेकिन सामान्य संक्षारण की तुलना में तेज़ है। प्रक्रिया को उलटने के लिए, एक पूरी तरह से अलग प्रकार के उपकरण की सबसे अधिक आवश्यकता होती है।

दूसरी ओर, लिथियम-आयन बैटरी में, आयन इलेक्ट्रोड के बीच चलते हैं, इसलिए कोई ऑक्सीकरण नहीं होता है।

www.elektrowoz.pl के संपादक का नोट 2: उपशीर्षक "लाइव इंटेंस, डाई यंग" इस विषय पर एक अध्ययन से लिया गया है। हमें यह पसंद है क्योंकि यह एल्यूमीनियम वायु कोशिकाओं की विशिष्टताओं का वर्णन करता है।

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