انقلاب ناسا در صنعت سفر‌های هوایی

به گزارش مجله خبری نگار، به نقل از یورونیوز، صنعت هوانوردی حدود ۲.۴ درصد از انتشار گاز دی اکسید کربن جهان را به خود اختصاص داده است. محققان از مدت‌ها قبل به دنبال راهی هستند تا از برق در سفر‌های هوایی استفاده و به این ترتیب انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را متوقف کنند.

اما فناوری فعلی باتری‌ها برای هواپیما‌های سبک‌تر مانند پهپاد‌ها مناسب است و انرژی کافی برای هواپیما‌های مسافری فراهم نمی‌کند این بدان معناست که از آن‌ها به ندرت در صنعت هوانوردی استفاده می‌شود.

باتری‌های لیتیوم یونی که برای خودرو‌های الکتریکی و دستگاه‌های شخصی به کار می‌روند با استاندارد‌های صنعت هوانوردی تطابق ندارند. به دلیل اشتعال پذیری باتری‌ها نمی‌توان هنگام پرواز آیتم‌هایی مانند لپ تاپ یا موبایل را در چمدان‌ها قرار داد.

در همین راستا سازمان فضایی آمریکا مشغول توسعه فناوری است که از الکترولیت شیمیایی مایع استفاده نمی‌کند. این امر یکی از نگرانی‌های اصلی ایمنی در بسیاری از باتری‌ها است. این مواد ممکن است دچار واکنش‌های شیمیایی زنجیره‌ای شوند که به داغ شدن باتری منجر شود. البته بیشتر آن‌ها به دلیل گرما واکنش نشان می‌دهند و به تدریج آتش می‌گیرند.

پروژه ناسا برای باتری‌هایی با ساختار جامد با قابلیت شارژ و ایمنی افزوده (SABERS) در حقیقت بررسی و تحقیق درباره باتری‌های جامد جایگزینی است که نه تنها انرژی و کارآمدی مورد نیاز هواپیما را دارند بلکه ساختارشان حتی هنگام آسیب دیدگی جامد است و به همین دلیل آتش نمی‌گیرند.

در این پروژه نمونه اولیه یک باتری سولفور سلنیم تولید شد که ۵۰۰ وات ساعت انرژی به ازای هر کیلوگرم باتری تولید می‌کرد. این مقدار ۲برابر متراکم از انرژی باتری استاندارد لیتیوم یونی است.

هواپیما برای تخلیه انرژی نیز نیازمند منبع است. درهمین راستا محققان ناسا باتری را مشابه یک سطل به کار گرفتند. انرژی یا ظرفیت باتری نیز مقداری است که سطل می‌تواند در خود نگه دارد و قدرت آن نیز مربوط به سرعت تخلیه است. هواپیما‌های برقی به این ساز و کار برای تخلیه انرژی یا خالی کردن سطل با سرعت بسیار زیاد نیاز دارند.

تاکنون محققان به دستاورد‌هایی در زمینه نرخ تخلیه شارژ دست یافته بودند. آن‌ها اکنون متوجه شده اند باتری‌های جامد می‌توانند دمایی تا ۲ برابر دمای قابل تحمل در باتری‌های لیتیوم یونی را تحمل کنند با کمک یک طراحی سبک می‌توان انرژی بیشتر در فضای کمتری ذخیره کرد.

رکو ویچیانو محقق ارشد پروژه SABERS در بیانیه‌ای نوشت: این طراحی نه تنها وزن باتری را ۳۰ تا ۴۰ درصد نسبت به نسخه‌های کنونی کاهش می‌دهد، بلکه میزان انرژی ذخیره شده را ۲ تا ۳ برابر افزایش می‌دهد که بسیار بیشتر از ظرفیت‌های باتری‌های لیتیوم یونی است.

البته هنوز باتری‌های جامد تحت آزمایش هستندو به همین دلیل گرانبها به حساب می‌آیند. آن‌ها باید قبل از به کارگیری در پرواز‌های تجاری به طور گسترده آزمایش شوند.