18-letni nastolatek wynalazł alternatywę dla baterii, która ładuje się całkowicie w ciągu 20 do 30 sekund i jest gotowa do użycia. Ale konstrukcja powinna mieć też inne zalety.
Ładowanie baterii może czasami zająć kilka godzin – a niestety zapomniałeś naładować iPhone'a przez noc, na przykład, jeśli pilnie potrzebujesz go w podróży następnego dnia. Eesha Khare, 18-letnia Kalifornijczyk z Saratogi (Kalifornia), wynalazła potężny kondensator jako zamiennik baterii, który nie wymaga już długiego ładowania.
Kondensator został zaprezentowany publiczności w zeszły piątek, a Khare został za niego nagrodzony na Międzynarodowych Targach Nauki i Inżynierii Intela nagrodą Intel Foundation Young Scientist i grantem w wysokości 50 000 USD.
Kondensator opracowany przez Khare jest nie tylko w pełni naładowany w ciągu 20 do 30 sekund, ale może być ładowany nawet 10 000 razy. Z drugiej strony dostępne obecnie akumulatory nadają się tylko do maksymalnie 1000 cykli ładowania. Ponadto kondensator jest niezwykle elastyczny i dlatego może być również stosowany na przykład w zegarkach na rękę lub odzieży. Inne kluczowe dane nowej baterii: Pojemność elektryczna: 203,3 mF/cm2 w porównaniu do konwencjonalnego 80 mF/cm2. Gęstość energii końcowej: 20,1 Wh/kg (akumulator konwencjonalny - 95 - 190 Wh/kg), gęstość mocy: 20 540 W/kg (akumulator litowo-jonowy - 300 do 1500 W/kg).
Nowa bateria musi poczekać
Wynalazek jest z pewnością ważny dla rozwoju wysokowydajnych akumulatorów i kondensatorów, ale to tylko kolejny krok we właściwym kierunku, a nie ostateczne rozwiązanie. Przede wszystkim znacznie niższa gęstość energii sprawia, że nowy superkondensator jest niepraktyczny: taka sama ilość energii jak normalna bateria litowo-jonowa wymagałaby superkondensatora ważącego co najmniej pół kilograma. Ponadto konwencjonalne sieci energetyczne nie są przystosowane do wymaganego prądu ładowania. Aby naładować (super) baterię w 30 sekund, potrzebujesz wysokiego prądu ładowania. Zakładając, że akumulator do pojazdów elektrycznych waży około dziesięciu kilogramów, wymagałby prądu ładowania około 120 amperów przy 220 woltach - bezpieczniki domowe wyzwalają się najpóźniej przy 16 amperach.
Wraz z rozwojem nanotechnologii stale pojawiają się nowe podejścia do problemu „mobilnej energii”. Naukowcy z Kalifornii badają obecnie możliwe zastosowania grafenu jako baterii.
Według Intela tę technologię można by również wykorzystać w akumulatorach samochodowych. To rozwiązałoby główną wadę dostępnych obecnie samochodów elektrycznych: długi czas ładowania. Urządzenie do szybkiego ładowania to tak zwany superkondensator, który w bardzo małej objętości może przechowywać bardzo dużo energii przez bardzo długi czas i można go naładować w krótkim czasie.
Główna nagroda nazwana na cześć współzałożyciela Intela - Gordona E. Moore'a Award - trafiła do 19-letniego rumuńskiego Ionuta Alexandru Budisteanu, który również może liczyć na grant w wysokości 75 000 USD. Rumun opracował oszczędny model pojazdu sterowanego przez sztuczną inteligencję, który monitoruje pasy ruchu za pomocą radaru 3D i kamer oraz automatycznie prowadzi pojazd do celu. Koszt niezbędnej technologii w samochodzie: tylko 4000 dolarów.
