فناوری جدید جهت افزایش سرعت شارژ خودروهای برقی
دستیابی به یک فناوری جدید که میتواند شارژ خودروهای الکتریکی را به همان سرعت پمپاژ بنزین انجام دهد. شارژ کوانتومی می تواند زمان شارژ خودروهای الکتریکی را از ده ساعت به سه دقیقه کاهش دهد.
چه فتوولتائیک باشد و چه فیوژن، دیر یا زود، تمدن بشری باید به انرژی های تجدیدپذیر روی آورد. این امر با توجه به نیازهای روزافزون بشر در خصوص انرژی و با وجود یک طبیعت متناهی و سوخت های فسیلی تجدید ناپذیر ، اجتناب ناپذیر تلقی می شود.به این ترتیب، تحقیقات زیادی به منظور توسعه منابع جایگزین سوخت های فسیلی، که بیشتر آنها از برق به عنوان حامل اصلی انرژی استفاده می کنند، دنبال شده است.
تحقیق و توسعه گسترده در انرژیهای تجدیدپذیر با تغییرات تدریجی اجتماعی همراه شده است، زیرا جهان محصولات و دستگاههای جدیدی را که بر روی انرژیهای تجدیدپذیرکارمیکنندپذیرفته است. بارزترین تغییر پذیرش سریع خودروهای الکتریکی است. در حالی که حتی 10 سال پیش به سختی در جاده ها دیده می شد، اکنون میلیون ها خودروی الکتریکی فروخته می شوند.
بازار خودروهای الکتریکی یکی از بخش هایی است که به سرعت در حال رشد است و افراد زیادی نظیر ایلان ماسک از این صنعت به ثروت زیادی دست یافته اند.برخلاف خودروهای سنتی که از احتراق سوخت های هیدروکربنی انرژی می گیرند، خودروهای الکتریکی از باتری ها به عنوان وسیله ذخیره انرژی خود استفاده میکنند.
اولین چالش در ساخت خودروهای الکتریکی چگالی انرژی بسیار کم باتری ها نسبت به هیدروکربن ها بود که منجر به برد بسیار پایین خودروهای الکتریکی می شد.
پیشرفت تدریجی در فناوری های مربوط به باتری خودرو در نهایت باعث شد که محدوده حرکتی خودروهای الکتریکی در مقایسه با خودروهای بنزین سوز در حد قابل قبولی باشد. دست کم نمیگیریم که بهبود فناوری ذخیرهسازی باتری یکی از گلوگاههای فنی اصلی بود که برای شروع انقلاب فعلی خودروهای الکتریکی باید حل میشد.
با این حال، علیرغم پیشرفت های گسترده در فناوری باتری، امروزه مصرف کنندگان وسایل نقلیه الکتریکی با مشکل دیگری روبرو هستند.سرعت پایین شارژ باتری ها یکی از مهم ترین چالش های استفاده از خودروهای الکتریکی می باشد.در حال حاضر، شارژ خودروها حدود 10 ساعت طول می کشد.
حتی سریعترین سوپرشارژرها در ایستگاههای شارژ به ۲۰ تا ۴۰ دقیقه برای شارژ کامل وسایل نقلیه نیاز دارند.
برای حل این مشکل، دانشمندان به دنبال پاسخ در زمینه مرموز فیزیک کوانتومی بودند. جستجوی آنها به این کشف منجر شد که فناوریهای کوانتومی ممکن است نوید مکانیسمهای جدیدی را برای شارژ باتریها با سرعت بیشتری بدهد. چنین مفهومی از “باتری کوانتومی” برای اولین بار در مقاله مهم منتشر شده توسط Alicki و Fannes در سال 2012 ارائه شد.
این نظریه اینگونه مطرح شد که منابع کوانتومی، می توانند برای سرعت بخشیدن به فرآیند شارژ باتری به طور همزمان به صورت جمعی مورد استفاده قرار گیرند.
این یک کشف بزرگ به حساب می آید زیرا باتری های مدرن با ظرفیت بالا می توانند سلول های متعددی داشته باشند.چنین شارژ جمعی در باتری های کلاسیک امکان پذیر نیست، جایی که سلول ها به طور موازی و مستقل از یکدیگر شارژ می شوند.مزیت این شارژ جمعی در مقابل شارژ موازی را می توان با نسبتی که «مزیت شارژ کوانتومی» نامیده می شود اندازه گیری کرد.
برای پیاده سازی این فناوری دو طرح کارشناسی شده توسط مهندسین و متخصصین الکترونیک ارائه شد.
-
طرح عملیات جهانی :
در این طرح تمامی سلول های موجود در باتری خودرو به طور همزمان کنار یکدیگر قرار گرفته و طوری که شبیه انسان ها همه دور یک میز نشسته و با یکدیگر صحبت میکنند.
-
طرح همبستگی :