تحول در صنعت باتری از دغدغه‌های دائمی دانشمندان است

او به همراه تیم مستندسازی خود تمامی آزمایشگاه‏های آمریکا را برای یافتن super battery (ابر باتری) جست‌وجو کرده است. سوپرباتری نوعی باتری است که تمامی صفات مورد نظر ما را داشته باشد. باتری مورد نظر ما هم باید ارزان، بادوام، قادر به نگهداری حجم بالایی از انرژی باشد و هم پس از اینکه از دور خارج می‏شوند با طبیعت سازگاری داشته باشند. در حال حاضر هیچ باتری قادر به انجام وظایفی که از آنها انتظار داریم نیست، اما سفرهای Pogue حاکی از این است که در تحقیقات در زمینه باتری‏ها پیشرفت‏هایی حاصل شده است. او گفت: از جمله باتری‏های جالبی که با آنها برخورد داشتیم می‏توان به باتری‏های یخی، باتری‏های گرانشی، باتری‏های چرخ و فلکی، باتری‏های آب نمکی و باتری‏های خاکی اشاره کرد. امروزه در آزمایشگاه‏های سراسر دنیا، میلیارد‏ها دلار صرف تحقیقات در زمینه باتری‏ها می‏شود اما همچنان نتیجه انقلابی به دست نیامده است.

جالب‏ترین باتری که این تیم مستندساز با آن برخورد داشتند باتری بود که پروفسور مایک زیمرمن از دانشگاه تافت ساخته بود. او مشکل مایع قابل اشتعال بودن باتری‏های لیتیوم-یونی را با حذف مایعات داخل آن حل کرده است. او ورقه‏‌های جامدی از جنس پلیمر مخصوص ساخته که به یون‏ها اجازه حرکت بین الکترودها را حتی بهتر از باتری‏های لیتیومی مایع می‏دهد. اما هنوز و به‌دلیل اینکه خالی کردن باتری مانند باتری‏های لیتیومی امکان‌پذیر نیست، نمی‏توان از این باتری‏ها استفاده کرد. بنابراین این باتری‏ها را باتری‏های با الکترود پلاستیکی می‏نامیم. طبق گفته‏‌های Pogue، باتری پروفسور زیمرمن می‏تواند بدون احتمال جرقه زدن از فلز لیتیوم استفاده کند. این فلز 5 برابر باتری‏هایی که امروزه از آنها استفاده می‏کنیم انرژی ذخیره می‏کند و البته احتمال انفجار آن نیز 5 برابر است، پس از آن استفاده نمی‏کنیم. اما زیمرمن در حال حاضر موفق شده قدرت و ظرفیتی دو برابر باتری‏های لیتیومی را به دست بیاورد. خودرویی را تصور کنید که به جای سرعت 320 کیلومتر، با سرعت 640 کیلومتر و با استفاده از قدرت باتری حرکت می‏کند.

زمانی که تیم مستندسازی از آزمایشگاه زیمرمن بازدید کرد، معلوم شد که آنها اولین تیم رسانه‏ای هستند که موفق شده‌اند وارد آنجا بشوند. Pogue می‏گوید سال‌ها است که پروژه آنها به صورت پنهانی در حال انجام است. از Pogue پرسیدیم که چرا اپل یا سامسونگ به سراغ آنها نمی‏آیند؟ Pogue در جواب گفت که اتفاقا دیروز از شرکت سامسونگ اینجا آمده بودند! پروفسور زیمرمن به Pogue اجازه تست این باتری را داد. درحالی‌که باتری به لامپ‏های ال‏ای‏دی برق‌رسانی می‏کرد، او هم با قیچی شروع به بریدن باتری کرد. او گفت: نه تنها باتری منفجر نشد، بلکه تا زمانی که آخرین قطعه باتری را قیچی نکرده بودم، لامپ‏ها همچنان از انرژی باتری استفاده می‏کردند! استارت‏آپ پروفسور زیمرمن با نام «Ionic Materials» در حال تلاش برای تجاری‌سازی این تکنولوژی است. با اینکه احتمال می‏رود باتری‏های الکترولیتی جامد روزی جایگزین باتری‏های امروزی شوند، اما Pogue معتقد است که تحقیقات در جای دیگری نیز متمرکز است: توسعه سیستم‏های ذخیره نیرو برای شبکه‏‌های برق.

در حال حاضر وقتی لامپ را روشن می‏کنید، الکتریسیته درون سیم‏های برق منتظر نمی‏ماند. برق باید همان لحظه تولید شود و این مشکل اصلی صفحات خورشیدی و توربین‏های بادی است. بنابراین باید به دنبال راهی باشیم که انرژی تولیدی از طریق صفحات خورشیدی و توربین‏ها را ذخیره کنیم و در مواقع نیاز از آنها استفاده کنیم. بر خلاف وسایل الکترونیکی، شبکه‌‏های برق به باتری‏های سبک و فشرده نیازی ندارند. باتری‏ها می‏توانند از نوع آب‏نمکی یا هر نوع شیمیایی دیگر و حتی خیلی بزرگ و زشت باشند چون قرار نیست آنها را حرکت دهیم. چیزی که امروزه به دنبال آن هستیم، منابع ذخیره‌‏سازی انرژی است که با طبیعت سازگاری داشته و بتوانند انرژی را تا چندین سال نگهداری کنند. در بخش منابع ذخیره‌سازی برق، Pogue از دیدن باتری‏های چرخ و فلکی که با چرخش سریع قادرند انرژی را تولید و حفظ کنند بسیار شگفت‌زده شده است. او در بازدید خود مشاهده کرد که این منبع می‏تواند انرژی را برای حدود یک دقیقه نگهداری کند، اما شرکتی در کالیفرنیا با نام Amber Kinetics نوعی از این منابع را با قدرت نگهداری انرژی تا 4 ساعت تولید کرده است.

Pogue می‏گوید: این چرخ که جنس آن از استیل است، حدود 2 تن و 300 کیلوگرم وزن دارد و قادر است 8500 دور در دقیقه بچرخد. به‌دلیل قرارگیری چرخ در داخل محفظه خلأ و معلق شدن آن با یک آهنربا، هیچ اصطکاکی وجود نخواهد داشت. شرکت Pacific Gas و Electric Company از کالیفرنیا، منابع ذخیره برق 20 مگاواتی با استفاده از سیستم ذخیره‌سازی چرخ و فلکی را برای سال 2020 سفارش داده‏اند. Pogue معتقد است می‏توان این چرخ‏ها را شب‏ها و با استفاده از الکتریسیته ارزان یا روزها و با استفاده از انرژی خورشیدی مورد استفاده قرار داد. زمانی که به انرژی این چرخ‏ها نیاز داشته باشیم، موتور چرخ‏ها شروع به چرخش در جهت عکس می‏کند و تبدیل به یک ژنراتور می‏شود و با دریافت انرژی جنبشی، آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می‏کند. با گسترش تحقیقات برای یافتن سوپرباتری‏ها، Pogue هم از یافته‏‌های دانشمندان در این بخش بسیار هیجان‏زده شده است. او گفت: اگر راستش را بخواهید، زمانی که شبکه NOVA از من خواست مجری برنامه‏‌ای درباره باتری‏های شیمیایی شوم، با خودم گفتم این برنامه به‌زودی یکی از پربیننده‌‏ترین برنامه‌‏ها خواهد شد.

منبع: دنیای اقتصاد