Günümüzde elektrikli araçların en önemli sorunlarından biri ağır bataryalar ve kısa menzilleri. Görünüşe göre ABD merkezli elektrikli otomobil üreticisi Tesla, bu sorunu yakın zamanda yeni bataryalarla çözecek.
Geçtiğimiz eylül ayında düzenlenen Tesla Batarya Günü'nde birçok söz veren CEO Elon Musk, yeni pillerle araçların ağırlığının %10 azalacağını ve menzilinin daha da artacağını iddia etmişti. Imperial College London'dan mühendis Emile Greenhalgh, Musk'ın esasen 10 yıl önce yaptıkları bir şeyi yaptığını, malzemenin kendisinin enerji depolama aracı olarak kullanılacağını söylüyor.
Aracın gövdesini enerji depolamak için kullanmak:
Günümüzde piller, çoğu elektronik cihazın boyutu ve ağırlığında önemli bir yer kaplıyor. Bu noktada bir elektrikli aracın ağırlığının neredeyse üçte birini pil takımı oluşturuyor. Bu sorunu çözmenin bir yolu ise Tesla'nın planladığı gibi, otomobilin yapısına geleneksel piller yerleştirmek. Böylece pil takımını desteklemek için arabanın zeminini kullanmak yerine, pil takımı zemine dönüştürülebilir.
Greenhalg ve ekibi ise, bir adım daha ileri giderek pil takımını tamamen kaldırmak ve bunun yerine aracın gövdesini enerji depolamak için kullanmak istiyor. Şasiye entegre edilen geleneksel pil takımının aksine bu yapısal piller görünmez olacak ve elektriksel depolama, otomobilin şasisini oluşturan ince kompozit malzeme katmanlarında gerçekleşecek. Bu bataryalar bir bakıma ağırlıksız olacak zira arabanın kendisi akü olacak.
Greenhalg, proje hakkında "Malzemenin aynı anda iki şeyi yapmasını sağlıyor" diyor. Elektrikli araçların tasarımı hakkındaki bu yeni fikir, büyük performans artışlarının yanında güvenliği de artırabilir çünkü pil takımlarının kaldırılmasıyla birlikte araçlar binlerce enerji yoğun, yanıcı pil hücresinden de kurtulacak.
Daha önce bir prototip üzerinde denenmişti:
İsveç'teki Chalmers Teknoloji Üniversitesi'nde görev yapan Leif Asp, son on yıldır yapısal pil araştırmalarının ön saflarında yer alıyor. Asp, Greenhalgh ve Avrupalı bilim insanlarından oluşan bir ekip, yapısal piller üretmeyi ve bunları hibrit bir Volvo prototipine entegre etmeyi amaçlayan Storage projesi üzerinde birlikte çalışmışlar ve yapısal pillerin, araçlara entegre edilebileceğini kanıtlamışlardı.
Geleneksel bataryayı 'yapısal bir parazit' olarak nitelendiren Asp, yapısal pillerin en temel işlevinin, bir elektrikli aracın aynı mesafeyi gitmek için ihtiyaç duyduğu enerji miktarını azaltmak ve menzilini artırmak olduğunu söylüyor. Asp, enerjinin hâlâ fosil yakıtlarla üretildiği bir dünyada, enerji verimliliğine odaklanılması gerektiğine de dikkat çekiyor.
Araştırmacılar, yasal zorluklar gibi çeşitli nedenlerle yapısal akülerin araçlara yerleştirilmesinin on yıldan fazla süreceğini söylüyor. Bu noktada yapısal pillerin elektrikli araçlardan önce tüketici elektroniğinde yaygınlaşacağı düşünülüyor.