Batareyalar, xüsusilə də litium-ion batareyalar, elektrik nəqliyyat vasitələrini gücləndirməkdən tutmuş bərpa olunan enerji şəbəkəsini işə salmağa qədər daha davamlı gələcəyin əsasını təşkil edir. Artan hər yerdə olmasına baxmayaraq, batareyanın həyat dövrləri və onların yaşlanma prosesləri elm adamları və mühəndislər üçün hələ də qeyri-şəffafdır. Məlumatlar sayəsində mühəndislər akkumulyatorun sirri və elektrikləşdirilmiş gələcək potensialını necə açmaqla bağlı yeni anlayışlar əldə edirlər.
Batareya hüceyrəsinə daxil olmaq
Batareya istehsalçıları və alimlər üçün batareya məlumatlarının toplanması təəssüf ki, inanılmaz dərəcədə çətindir; bahalı, yüksək texniki və tez-tez qeyri-şəffaf bir sahədir. Merilend Universitetində Qabaqcıl Həyat Döngüsü Mühəndisliyi Mərkəzinin yaradıcısı professor Maykl Pext öz tədqiqatları vasitəsilə bu problemi həll etməyə çalışır.
“Mənim komandamın işində əsas diqqət istehlakçıları qorumaqdır. Komandamız həqiqətən insanları düşünür”, - deyə o bildirib. Pecht və onun komandası batareyaları öyrənmək üçün qabaqcıl məlumat elmi üsullarını tətbiq edir, təhlükəsizlik və etibarlılığa diqqət yetirməklə geniş çeşiddə tədqiqatlar və ictimaiyyətə açıq məlumatları dərc edir. Batareyaların daxili işlərinin ölçülməsi texniki və maliyyə mübarizəsi ola bilər.
"Biz adətən sensor məlumatlarını batareyanın sağlamlığına bağlamağa çalışırıq" dedi. “Biz cərəyanı, temperaturu və şarj və boşalma dövrləri kimi istifadə şərtlərini ölçə bilərik, lakin bu, həqiqətən kifayət deyil. Bunlar elektrik sistemləri ilə örtülmüş və birləşdirilmişdir, buna görə də içəri girə bilməzsiniz. İndi biz rentgen şüaları və ya quraşdırılmış sistemlərdən istifadə edə bilərik, lakin bu şeylər vaxtında və baha başa gəlir və bu gün məhsula daxil edilə bilməz.
Bu problemlər bütün növ elektronikada olan litium-ion batareyalarına aiddir, lakin elektrik nəqliyyat vasitələri (EV) miqyas baxımından unikal problem yaradır. “Elektrik avtomobilinin akkumulyator paketində iki min batareya hüceyrəsi ola bilər, [batareya istehsalçıları] hər hüceyrəyə temperatur sensoru yerləşdirməyi ödəyə bilməz. Yalnız bir hüceyrə xarab olmalı, çox istiləşməlidir və bu, problemlər yarada bilər”, - Pecht bildirib.
Beləliklə, batareya məlumatları haradadır?
Pecht və onun həmyaşıdlarının qarşılaşdığı çətinliklərə görə, batareyalar haqqında məlumat çatışmazlığı var.
Edinburq Universitetinin tədqiqatçıları ictimaiyyətə açıq olan məlumatları topladılar və bu gələcək texnologiyanın tədqiqatını və inkişafını davam etdirmək üçün daha çox məlumat dəstinə həyati ehtiyac olduğunu aşkar etdilər. Pecht kimi tədqiqatçılar müəyyən ediblər ki, işləmə temperaturu, şarj intervalları, istifadə halları və s. kimi sınanacaq çoxlu sayda dəyişənlərə görə tədqiqat aparmaq bahalı və vaxt aparan prosesdir. Məsələn, Vaşinqton Universitetinə görə, litium-ion batareyaların içərisinə baxmaq üçün lazım olan bəzi rentgen texnologiyası üçün 1 milyard dollar investisiya tələb olunur.
NASA kimi nəhəng dövlət sektoru agentliklərinin öz məlumat dəstlərini açıq şəkildə dərc etmələrinə baxmayaraq, hər bir məlumat nöqtəsinin qiymətli olduğu sənayedə daha geniş innovasiya və inkişaf üçün hələ də kifayət qədər məlumat yoxdur. Bu sahədə aparılan tədqiqatların çoxu əqli mülkiyyət hüququ ilə qorunduğundan, məlumatların çoxu sənayedə paylaşılmır. İctimaiyyətə açıqlanan kiçik məlumatların təfərrüatı yoxdur və bu, Batareya Genom Layihəsi kimi tanınan elmi ictimaiyyətin dəstəyinə səbəb olur. Arqon Milli Laboratoriyasından olan tədqiqatçılar iddia edirlər ki, "batareya-məlumat-elm renessansı üçün əsas maneə hazırkı parçalanmış ekosistemdə mövcud olmayan böyük miqdarda yüksək keyfiyyətli məlumat tələbidir".
Başqa sözlə: Daha çox məlumat olmadan, innovasiya daha yavaş və kataliz etmək daha çətin olacaq.
Rejoule-nin batareya məlumatlarının kilidini açmaq üçün axtarışı.
Akademiya bu problemlə maraqlanan yeganə qrup deyil. ReJoule sağlamlıq məlumatlarını çıxarmaq üçün akkumulyatorların diaqnostikasının innovasiyasına yönəlmiş, elektrik nəqliyyat vasitələri və akkumulyatorun enerji saxlama sistemlərinin ömrü boyu daha səmərəli idarə olunmasına imkan verən iqlim texnologiyası startaplarının zənginliyindən biridir.
Şirkətin baş maliyyə direktoru Zora Çunq dedi: “ReJoule bizim başlanğıcımızı dairəvi iqtisadiyyata imkan verməyə yönəltdi”. "Bütün fikir, batareyaları dairəvi hala gətirmək, onların ilk ömrünü mümkün qədər uzun müddət davam etdirmək, eyni zamanda bunun üçün yeni istifadələr tapmaq və sonra onu mümkün qədər məsuliyyətlə atmaq idi." Mülkiyyət texnologiyasından istifadə edərək, şirkət batareyanın sağlamlığına nəzarət edən cihazlar yaratmaq üçün məlumatlardan istifadə edir. Müştərilərinə batareyaları ikinci həyat tətbiqləri üçün uyğunlaşdırmağa kömək edirlər.
Bütün fikir, batareyaları dairəvi etmək, onların ilk ömrünü mümkün qədər uzun müddətə saxlamaq, həm də bunun üçün yeni istifadələr tapmaq və sonra onu mümkün qədər məsuliyyətlə axtarmaq idi.
“Bizim texnologiyamız elektrokimyəvi impedans spektroskopiyası (EIS) adlı prosesə əsaslanır. Əslində, bir sinus dalğası vururuq və batareyanın reaksiyasını ölçürük. Hüceyrələri ölçmək üçün bütün dünyada laboratoriyalarda istifadə olunur "dedi Chung. “Məlumatların özü baxımından, batareyalarda gərginlik, cərəyan və temperatur kimi məlumat kolleksiyaları var, lakin bu, ümumi sağlamlığı anlamaq üçün o qədər də faydalı deyil. EIS vasitəsilə topladığımız AC empedansı, həqiqətən, batareyanın sağlamlığını anlamağa imkan verən şeydir. Bu, bizə deqradasiya əyrisi yaratmağa imkan verir - zamanla batareyanı həqiqətən izləmək üçün.
Bu yeni məlumatlar istehsalçılara yaxşı və pis hüceyrələri müəyyən etməkdə kömək etməkdən tutmuş işlənmiş avtomobil bazarına işlənmiş EV-nin dəyərini daha yaxşı başa düşməyə kömək etmək üçün batareya ekosistemi üçün fürsət və uzunömürlülüyü açmaq üçün ReJoule-nin biznes planının bir hissəsidir.
“Mən məlumatlarımızın və işimizin bir neçə uzunmüddətli rolunu görürəm. Birincisi, bu batareyalar üçün ikinci həyat tətbiqləri tapmaqla dairəvi iqtisadiyyatı təmin etməkdir "dedi Chung. “İkincisi, biz standartların müəyyən edilməsində rol oynamaq imkanı görürük. Hal-hazırda, batareya dünyası çox vəhşi qərbdir "dedi. “Məsələn, istehlakçı akkumulyatorları struktur baxımından çox fərqli olduğu üçün siz dekonstruksiya proseslərini avtomatlaşdıra bilməzsiniz. Məlumatların təqdim edilməsi standartların müəyyənləşdirilməsinə və bu akkumulyator sistemlərinin dairəviliyini yaxşılaşdırmağa kömək edəcək”.
Əlimizdə olanlardan maksimum yararlanmaq
Çətinliklərinə və naməlum cəhətlərinə baxmayaraq, batareyalar iqtisadiyyatları elektrikləşdirmək və karbonsizləşdirmək səylərində çox vacibdir. İnkişaf etməkdə olan ölkələrdə avtomobilləri gücləndirməkdən tutmuş qaz püskürən generatorları əvəz etməyə qədər, batareyalar daha davamlı gələcək üçün vacib alətə çevriləcək və onların məlumatları vacib olacaqdır.
Məlumatlar vasitəsilə akkumulyator istehsalçıları, avtomobil şirkətləri və istehlakçılar daha uzun ömürlü akkumulyatorların necə qurulacağı, onların həyat dövrünün necə uzadılacağı və bu batareyaların harada istifadə oluna biləcəyi haqqında daha çox məlumat əldə edəcəklər. Bu anlayışlar çirkləndiriciləri havadan, batareyaları isə yer üzündən uzaqlaşdırmağa kömək edəcək.
