La simplicitat aparent de la idea d'una solució bonica per a això encara no ha estat trobat. I ja sigui en absolut per que emprengui, si ni oli ni gas fins al final?
Als anys vint del segle passat, el camió Hansa-Lloyd funcionava amb bateries de plom. Saps quanta energia necessita un cotxe modern de classe B per córrer 100 km? Resulta que no tant, uns 18 kW. Si agafeu aquesta energia de la presa de sortida, el subministrament de combustible costarà (segons les tarifes de Moscou del 2011) 68 rubles durant el dia o 17 a la nit. Bé, necessitareu uns 7 litres de gasolina per cent, és a dir, dos-cents rubles. Resulta ser una gran victòria, tres vegades, o fins i tot les dotze! A Europa, és encara més. El joc val clarament la pena, però... SENSE MÉS ADOLa solució al problema és recollir bateries de plom normals i molt més. Per exemple, una bateria estàndard de 60 Ah: quanta energia hi ha? Amb un càlcul molt aproximat, simplement podeu multiplicar aquesta capacitat per 12 V, obtenim 0,72 kW. Per tant, per a 100 km de quilometratge, cal posar 25 bateries d'aquest tipus al cotxe, 4000 rubles i 16 kg cadascuna. Multiplicem, obtenim 100.000 re i 400 kg d'excés de pes. A causa d'aquests quatre cèntims, el nostre cotxe, per cert, no correrà els 100 km previstos de totes maneres. Una altra emboscada: treballant en mode cíclic amb una descàrrega profunda, les bateries de plom no són molt duradores. Si aconsegueixes conduir 50.000 km, s'hauran de substituir totes les bateries (i no les millors i les més cares, potser fins i tot després de 5000 km!). I com més a prop sigui l'hora X, més curt serà el quilometratge després de cada càrrega. Després d'haver obert el capó del Nissan Cube EV, voleu deixar de banda les claus i optar per un provador o un oscil·loscopi. DESEMPAQUETEM EL TELÈFON, DESMUNTEM EL NUTRUNNERLes bateries són molt més avançades! I fins i tot la llum: compareu la densitat del plom i el liti. En cada quilogram d'ions de liti es poden acumular fins a 0,13 kW. h d'energia, mentre que en el combustible de plom és de només 0,03 kW. Agafeu la calculadora de nou. Així, per a 100 km de quilometratge, tindrem prou d'una bateria que pesa només 138 kg i el preu de... I aquí tot és senzill: avui un quilowatt-hora d'una bateria d'ions de liti costa almenys 700 euros, però més aviat el miler. Obtenim 12.600 euros per cent verstes. És millor no convertir-lo en rubles, a qualsevol tipus de canvi la quantitat serà desorbitada. És cert que la durabilitat és bastant decent: serà suficient durant cinc o deu anys. És dolent que aquesta bateria tingui molta por de les gelades i el sobreescalfament. En el primer cas, només tindreu mala sort, en el segon, explotarà!Les restes d'una bateria d'ordinador portàtil explotada amb una capacitat de 5000 mAh Haureu d'afegir un sistema de control de temperatura, que tampoc és barat i també malgasta energia. Les bateries d'hidrur de níquel-metall s'utilitzen sovint en eines elèctriques. Pel que fa a la intensitat energètica específica, es troben entre el plom i l'ió de liti, acumulant uns 0,08 kW per quilogram de massa. La durabilitat tampoc és dolenta: hauria de ser suficient per a 100.000-250.000 km de quilometratge. El preu és pitjor: cada quilowatt-hora costarà uns 400 euros. Tampoc funcionen al fred, s'han d'escalfar. DISCULPEU-ME, PERÒ HI HA ALTRES BATERIES?Sí, la gamma de sistemes electroquímics de bateries no es limita als tipus enumerats. Per exemple, els apologistes de les anomenades bateries zinc-aire prometen assolir aviat una densitat d'energia tres vegades superior a la de les bateries d'ions de liti. Però de moment, després d'un centenar de cicles de càrrega-descàrrega, s'han de llençar. Bateries de clorur de sodi-níquel ZEBRA, aïllants NGK de sodi-sofre requereixen una temperatura elevada de 100 a 300 ° C. No és molt saludable per a un cotxe. Encara no hi ha altres candidats reals per al lloc vacant del dipòsit de gasolina. La naturalesa dels problemes de temperatura en les bateries s'explica pel fet que els processos d'acumulació i alliberament d'energia en elles sempre estan associats a reaccions químiques que depenen molt de la temperatura. Però avui hi ha altres dispositius d'emmagatzematge purament físics: supercondensadors. Si trieu mostres d'alta tensió (400 V), un quilometratge de 100 km requerirà una capacitat d'uns 1000 F. Quant és en quilograms? La densitat d'energia específica dels supercondensadors és d'uns 0,005-0,01 kW. h/kg, és a dir, es necessitarà una caixa que pesi aproximadament un parell de tones per cada 100 km. La relació entre la densitat de potència i la capacitat energètica específica dels diferents tipus de bateries:QUÈ MÉS EVITA UN MAL BALLARÍ?Totes les bateries també tenen algunes característiques que compliquen encara més el seu ús en un cotxe elèctric. Per exemple, la dependència de la potència de sortida específica de la densitat d'energia específica. Això es pot veure clarament al gràfic anterior, i expliquem-ho d'aquesta manera: com més energia consumeixi la bateria, menys energia podrà donar. Aquesta és una il·lustració directa del proverbi "Com més tranquil vagis, més lluny vas". És a causa d'aquesta dependència que els cotxes elèctrics solen ser cotxes elèctrics: aquests últims no necessiten centenars de quilowatts per a una conducció prou dinàmica i divertida. El més divertit és que aquest enllaç nociu és més feble en les bateries de plom antigues i més fortament en les bateries d'ions de liti de nova generació ... Un altre problema és que com més ràpid intentem carregar la bateria, més aviat s'esgotarà. I tot i que ara hi ha estacions de recàrrega relativament ràpides (triguen uns trenta minuts), encara és millor tenir paciència durant vuit hores. Però això no sempre és possible, i és poc probable que afegeixi entusiasme als partidaris de la mobilització elèctrica. Per descomptat, podeu fer que les bateries siguin fàcilment extraïbles i canviar-les a cada "estació de càrrega". Aquest principi, per cert, es coneix des de fa molt de temps: recordeu anar amb canvis. Però no és adequat per a tothom: una cosa és per a dArtagnan, que estava al servei reial, i una altra: el baró Danglars, que va comprar els millors cavalls de París per diners fabulosos per muntar-los! Finalment, el problema de la climatització en un cotxe elèctric. Malauradament, tant l'aire condicionat com l'estufa consumeixen bastant. I un cop en un embús, és fàcil arribar a un radiador buit sense conduir ni tan sols a la meitat del camí cap a l'oficina amb presa de corrent. La sortida encara es troba en els escalfadors autònoms que funcionen amb etanol, però això derrota la idea original: es necessita un dipòsit de nou. I si encara existeix, potser, bé, és electricitat! Fins ara, l'assumpte es limita a petites bateries en telèfons mòbils i ordinadors portàtils i, no obstant això, s'han registrat una dotzena de casos de mort per l'explosió d'un telèfon al món. N'hi ha prou amb posar-lo a la butxaca esquerra del pit i no esteu assegurat contra res. Per exemple, el 2007, un soldador de 22 anys va morir a la Xina. Fragments del seu telèfon (que es diu que tenia una bateria falsa) li van obrir el pit, li van trencar una costella i li van clavar al cor. Un resident de Califòrnia va patir cremades de segon i tercer grau després que un telèfon mòbil explotés a la butxaca dels pantalons. També es va registrar un incendi en un apartament de Moscou per l'encesa d'una bateria telefònica. Conseqüències de l'explosió d'un dispositiu mòbil de seguretat, deixat temeràriament per recarregar en un garatge de Califòrnia. Si aquesta força destructiva s'amaga en una petita bateria de telèfon, us podeu imaginar l'escala de l'explosió d'una bateria de cotxe de tracció. És per això que tots estan equipats amb un sofisticat sistema de control de temperatura que atura instantàniament la càrrega (o descàrrega) en cas de perill de sobreescalfament. Com hem vist, no és una bona idea portar bateries de plom, però ho farà per a l'ensenyament d'estudiants universitaris a Rio de Janeiro, el professor Luis Pérez va decidir i va emetre una tasca tècnica per a la transformació d'un antic Volkswagen Transporter T1 amb motor posterior en un cotxe elèctric. Agafant un motor trifàsic industrial de 220 V, desenvolupant 22 kW i 81 Nm de parell, els estudiants van descobrir ràpidament que necessitaven connectar 20 bateries de tracció de 12 volts amb una capacitat de 47 Ah en sèrie, afegir un inversor, una unitat de control i... I va resultar ser una cosa que conduïa en silenci, amb el motor que sobresortia a la part posterior en una caixa i la cabina plena de bateries. És cert que no van arribar a cent quilòmetres de quilometratge, però funcionen cinquanta cotxes elèctrics d'entrenament. I fins i tot transporta alguna cosa d'un professorat a un altre. Però al costat de la furgoneta verda, amb tot el dret de fer-ho, hi ha una inscripció orgullosa: Emissió Zero. El cotxe va rebre l'estatus de prototip d'autobús urbà i fins i tot va participar en el fòrum Michelin Challenge Bibendum l'any passat, guanyant un certificat d'honor. Per concloure, citem les paraules del president de l'aliança Renault-Nissan, Carlos Ghosn: "No crec que Rússia estigui a l'avantguarda pel que fa a vehicles elèctrics i híbrids. En primer lloc, Rússia produeix molt petroli, en segon lloc, Rússia és un país molt gran i, en tercer lloc, ningú a Rússia encara està estimulant el desenvolupament del mercat dels vehicles híbrids i elèctrics".