Bilim İnsanları Elektrikli Arabaların Şarj Edilmesini Hızlandıracak 4 dakikada okunabilir

İnsanlığın sürekli artan enerji talebi ve fosil yakıtların tükenmeye mahkûm doğası göz önüne alındığında ister fotovoltaik ister füzyon olsun er ya da geç toplum, yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelecek. Özellikle bu kapsamda elektrikli otomobil pazarı en hızlı büyüyen sektörlerden biri iken; bu tür araçların pil şarj hızının düşük olması araç sahiplerinin karşı karşıya kaldığı ciddi bir sorun olarak karşımıza çıkıyor. Geliştirilen yeni bir teknoloji, elektrikli arabaları gaz pompalama hızında şarj ederek  elektrikli araçların şarj süresini on saatten üç dakikaya indirebilecek.

Dünya çapında yenilenebilir kaynaklar üzerine kapsamlı Ar-Ge çalışmaları yürütülüyor. Dünya,  bu gelişmeler sonucu ortaya çıkan yenilenebilir enerji kaynaklarıyla çalışan yeni ürünleri ve cihazları hızla benimserken, kademeli toplumsal değişimler de bu sürece eşlik ediyor. Son dönemdeki en çarpıcı değişiklik ise elektrikli araçlar. Nitekim 10 yıl önce yollarda elektrikli otomobiller pek görülmezken, son dönemde elektrikli otomobil satışları giderek artıyor.

Elektrikli araçlar, hidrokarbon yakıtların yanmasından enerji elde eden geleneksel otomobillerin aksine, enerjilerini depolama ortamı olarak pillere bağımlı durumda. Uzun yıllar boyunca piller hidrokarbonların sunduğundan çok daha düşük enerji yoğunluğuna sahipti ve bu da ilk elektrikli araçların çok düşük menzillere ulaşabilmesine neden oldu. Öte yandan pil teknolojilerinde kademeli olarak meydana gelen gelişmeler, elektrikli otomobillerin sürüş aralıklarının benzinli otomobillere kıyasla kabul edilebilir seviyelere ulaşmasına izin verdi. Sonuç itibariyle pil depolama teknolojisi elektrikli araç devrimini başlatmak için çözülmesi gereken darboğazlardan biri olarak kabul görüyor. 

Aranan cevap kuantum fiziğinde bulundu

Pil teknolojisinde atılan hızlı adımlara rağmen günümüzde elektrikli araç sahipleri başka bir zorlukla karşı karşıya: Yavaş şarj hızı. Günümüzde arabaların evde tamamen şarj olması yaklaşık 10 saat, şarj istasyonlarındaki en hızlı şarj cihazlarında şarj olması ise ortalama 30 dakika sürüyor.Bu sorunu çözmek isteyen bilim insanları cevabı kuantum fiziğinin gizemli alanında aradı. Söz konusu araştırmalar ise kuantum teknolojilerinin pilleri daha hızlı şarj etmek için yeni mekanizmalar vadedebileceğini ortaya çıkardı. Kuantum pilleri üzerine çalışan,  Temel Bilimler Enstitüsü (IBS) bünyesindeki Karmaşık Sistemlerin Teorik Fiziği Merkezi’nden bilim insanları , kuantum şarj avantajının arkasında olacağı düşünülen iki olası kaynağı yeniden ele alarak kuantum avantajının tek bileşeninin küresel operasyonlar olduğunu gösterdi. Bununla beraber, bu tür pilleri tasarlamanın açık bir yolunu da sağlamış oldu.

Kuantum şarjının etkileri elektrikli arabaların çok ötesinde

Klasik pillerde maksimum şarj hızı hücre sayısı ile doğrusal olarak artarken çalışma, kuantum pillerin şarj hızında ikinci dereceden ölçekleme sağlayabildiğini gösterdi. Bunun için yaklaşık 200 hücre içeren bir bataryaya sahip tipik bir elektrikli aracı kullanan araştırmacılar, kuantum şarjı sayesinde klasik pillere göre 200 kat hızlanma sağladılar. Bu durum, evde şarj süresinin 10 saatten yaklaşık 3 dakikaya ineceği anlamına geliyor. Yüksek hızlı şarj istasyonlarında da şarj süresi 30 dakikadan saniyelere düşürülecek.

Araştırmacılar, sonuçların çok geniş kapsamlı olabileceğini ve kuantum şarjının etkilerinin elektrikli arabaların çok ötesine geçebileceğini  de belirtti. Örneğin; bu şarjlar gelecekte kurulması muhtemel olan ve büyük miktarda enerjinin anında doldurulup boşaltılmasını gerektiren füzyon santrallerinde kritik kullanım alanları bulabilir. 

Öte yandan bu gibi araştırma bulguları oldukça umut verici ve elde edilen sonuçlar fon sağlayan kurumları ve işletmeleri, teknolojilere daha fazla yatırım yapmaya teşvik ediyor. Nitekim araştırmacılar pratikte kullanılabilmesi halinde kuantum pillerin enerjiyi kullanma şeklimizde bir devrim yaratacağına ve insanlığı sürdürülebilir geleceğe bir adım daha yaklaştıracağına inanıyor.

Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/03/220321091916.htm

Benzer İçerikler

Yorum Gönder

Email adresiniz yayınlanmayacak. İşaretleri alanları doldurmak zorunludur.

2 + eight =

Paylaşım