انقلاب در صنعت انرژی؛ باتری های فیبر کربنی، آینده را متحول می کنند!

پیشرفت‌های سریع در فناوری باتری‌ها، به‌ویژه در حوزه مواد سبک و قدرتمند، می‌تواند به‌زودی به تحولاتی بزرگ در زمینه‌های مختلفی مانند خودروهای برقی، هواپیماها و حتی دستگاه‌های الکترونیکی منجر شود.

به گزارش تجارت نیوز، یکی از جدیدترین نوآوری‌ها در این زمینه، توسعه باتری‌هایی ساخته‌شده از فیبر کربنی است که علاوه بر قدرت و سبک بودن، توانایی تأمین انرژی به‌طور کارآمد و تجاری را دارد. این فناوری جدید ممکن است راه‌حلی برای برخی از چالش‌های بزرگ صنایع مختلف از جمله خودروسازی و هوافضا باشد.

توسعه باتری‌های فیبر کربنی

محققان دانشگاه فناوری چالمرز در سوئد موفق به توسعه باتری‌هایی از جنس فیبر کربنی شده‌اند که علاوه بر سبکی، مقاومت بسیار بالایی دارند و توانایی تأمین انرژی در سطح تجاری را دارا هستند. این باتری‌ها به عنوان قوی‌ترین باتری‌های جهان شناخته می‌شوند. به گفته ریچا چاداری، یکی از دانشمندان این پروژه، این باتری‌ها نه تنها به سختی آلومینیوم هستند، بلکه چگالی انرژی مناسبی دارند که آنها را برای استفاده‌های تجاری مناسب می‌سازد.

این باتری‌های ساختاری می‌توانند مانند اسکلت بدن انسان چندین عملکرد را به‌طور هم‌زمان انجام دهند. یکی از بزرگترین مزایای این باتری‌ها، امکان استفاده از آنها در صنایع مختلف است؛ از طراحی خودروهای برقی سبک‌تر و با برد بیشتر گرفته تا دستگاه‌های الکترونیکی باریک‌تر مثل گوشی‌ها و لپ‌تاپ‌هایی به نازکی کارت اعتباری.

کاربرد در صنعت حمل‌ونقل و هوافضا

این باتری‌های ساختاری قابلیت به‌کارگیری در هواپیماهای برقی و خودروهای برقی را دارند. یکی از چالش‌های بزرگ در حمل‌ونقل هوایی برقی، وزن باتری‌ها است؛ چرا که باتری‌های معمولی به‌طور متوسط حدود 40 برابر سنگین‌تر از سوخت جت هستند. باتری‌های فیبر کربنی نه تنها سبک‌تر هستند بلکه می‌توانند به صورت یکپارچه در ساختار بدنه هواپیما یا خودرو تعبیه شوند و مشکل فضای محدود و وزن سنگین را حل کنند.

اگرچه برخی منتقدان معتقدند که این ادغام باعث سختی در تعویض باتری‌ها در آینده می‌شود، تیم تحقیقاتی دانشگاه چالمرز بر این باور است که این مزایا بیش از معایب آن خواهد بود. آنها معتقدند که این نوع باتری‌ها می‌تواند به خودروهای برقی اجازه دهد تا 70 درصد برد بیشتری نسبت به باتری‌های فعلی داشته باشند.

پیشرفت‌های اخیر و چالش‌ها

تیم تحقیقاتی چالمرز از سال 2018 در حال مطالعه بر روی امکان توسعه باتری‌های ساختاری است. اولین موفقیت آنها در سال 2021 بود، زمانی که باتری‌ای با چگالی انرژی 24 وات‌ساعت بر کیلوگرم را معرفی کردند که تقریباً 20 درصد ظرفیت یک باتری لیتیوم یونی استاندارد را دارا بود. اکنون نسخه جدید این باتری با ظرفیت 30 وات‌ساعت بر کیلوگرم تولید شده است.

اگرچه این مقدار به اندازه ظرفیت باتری‌های لیتیوم یونی فعلی نیست، اما از نظر کارایی چند منظوره، این باتری دو برابر نسخه قبلی خود کارایی دارد. پروفسور لیف آسپ، محقق ارشد این پروژه، می‌گوید که این باتری به دلیل ویژگی‌های چندگانه‌اش، یکی از بهترین نمونه‌های موجود در جهان است.

به نقل از یورونیوز، پیشرفت در فناوری باتری‌های فیبر کربنی نشان‌دهنده یک گام مهم در آینده‌ی صنعت انرژی و حمل‌ونقل است. این باتری‌ها با ترکیب قدرت، سبکی و کارایی می‌توانند نقش بزرگی در کاهش وزن خودروها و هواپیماها و افزایش برد آنها ایفا کنند. در عین حال، این نوآوری می‌تواند دنیای دستگاه‌های الکترونیکی را متحول کند و تلفن‌ها و لپ‌تاپ‌های باریک‌تر و کارآمدتری را به بازار معرفی کند. با وجود چالش‌های فنی، این فناوری می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی به آینده‌ای پایدارتر و کارآمدتر کمک کند.