Η Ford χρησιμοποιεί για πρώτη φορά το «θαυματουργό» υλικό γραφένιο

Το γραφένιο το συναντούμε σε κινητά τηλέφωνα και ορισμένα σπορ προϊόντα, ενώ σύντομα - για πρώτη φορά σε αυτοκίνητο - θα το δούμε κάτω από το καπό των οχημάτων Ford. Η αμερικανική μάρκα ανακοίνωσε τη χρήση γραφενίου – ενός διδιάστατου νανοϋλικού - σε εξαρτήματα αυτοκινήτων στο πλαίσιο της εθνικής ημέρας νανοτεχνολογίας. Το γραφένιο, πρόσφατα προσέλκυσε το ενδιαφέρον της αυτοκινητοβιομηχανίας για εφαρμογές όπως βαφές, πολυμερή και μπαταρίες οχημάτων.

Το ‘θαυματουργό’ υλικό, όπως το αποκαλούν πολλοί μηχανικοί, είναι 200 φορές ισχυρότερο από το ατσάλι και ένα από τα πιο επαγωγικά υλικά στον κόσμο. Είναι εξαιρετικά ηχομονωτικό, πολύ λεπτό και εύκαμπτο. Το γραφένιο δεν είναι οικονομικά βιώσιμο για όλες τις εφαρμογές, αλλά η Ford σε συνεργασία με τις Eagle Industries και XG Sciences, βρήκε ένα τρόπο να χρησιμοποιεί μικρές ποσότητες στα καλύμματα της μπεκιέρας, των αντλιών και στα εμπρός καλύμματα του κινητήρα για μέγιστη αξιοποίηση των πλεονεκτημάτων του.

Το γραφένιο απομονώθηκε για πρώτη φορά το 2004, αλλά οι καινοτόμες εφαρμογές του είναι σχετικά νέες. Το πρώτο πείραμα για την απομόνωση του γραφενίου έγινε με μύτη μολυβιού που περιέχει γραφίτη, και ένα κομμάτι ταινίας. Η ταινία χρησιμοποιήθηκε για την αφαίρεση στρωμάτων γραφίτη και τη δημιουργία ενός υλικού μονοστρωματικού πάχους, του γραφενίου. Αυτό το πείραμα απέσπασε το Βραβείο Νόμπελ 2010.

Το 2014, η Ford άρχισε να συνεργάζεται με προμηθευτές πάνω στη μελέτη του υλικού και στον τρόπο χρήσης του, δοκιμάζοντάς το συνεχώς σε εξαρτήματα αυτοκινήτου, όπως καλύμματα μπεκιέρας, αντλιών και κινητήρα. Γενικά, η εφαρμογή μέτρων μείωσης θορύβου μέσα στην καμπίνα σημαίνει προσθήκη υλικού και βάρους, αλλά με το γραφένιο συμβαίνει το αντίθετο.

Το γραφένιο αναμιγνύεται με αφρώδη συστατικά, και δοκιμές από την Ford και τους προμηθευτές έχουν δείξει περίπου 17% μείωση θορύβων, 20% βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων και 30% βελτίωση της θερμικής αντοχής συγκριτικά με τη χρήση αφρού χωρίς γραφένιο.

Το γραφένιο αναμένεται να μπει στην παραγωγή μέχρι το τέλος της χρονιάς, για να χρησιμοποιηθεί σε εξαρτήματα των Ford F-150 και Mustang και αργότερα σε άλλα μοντέλα της μάρκας.

Η πρόταση της Skoda για γρήγορη φόρτιση ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Η Skoda δεν έχει προγραμματίσει μόνο την παρουσίαση μιας σειράς ηλεκτρικών ή plug-in υβριδικών μοντέλων μέσα στην επόμενη τριετία, αλλά εστιάζει και στην έρευνα για την ανάπτυξη των απαραίτητων υποδομών.

Ένα σημαντικό θέμα της επικαιρότητας στην αυτοκινητοβιομηχανία σήμερα, είναι και η επάρκεια των σταθμών γρήγορης φόρτισης ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Η υποδομή φόρτισης πρέπει να συμβαδίζει με τον αυξανόμενο αριθμό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Εάν κάποια στιγμή είναι επιθυμητή η φόρτιση δέκα αυτοκινήτων ταυτόχρονα σε δέκα λεπτά, τότε θα ήταν αναγκαία μία τεράστια επένδυση και εξοπλισμός ικανός να τροφοδοτεί με ηλεκτρικό ρεύμα έναν ουρανοξύστη.

Δημιουργία τοπικών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας

Μία εφικτή λύση με τα σημερινά τεχνολογικά δεδομένα είναι η δημιουργία τοπικών συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, με τη χρήση χημικών συσσωρευτών παρόμοιων με εκείνους των μπαταριών των ηλεκτρικών αυτοκινήτων - το μειονέκτημά τους είναι ότι η συχνή φόρτιση και εκφόρτιση μειώνει τη διάρκεια ζωής τους και κάποια στιγμή θα ήταν αναγκαία η ανακύκλωσή τους.

Η Skoda Auto DigiLab, το τμήμα της τσέχικης φίρμας που εξελίσσει τεχνολογίες του μέλλοντος, ανάμεσά τους και η έρευνα για τη γρήγορη φόρτιση, πιθανά έχει τη λύση. Η SKODA AUTO έχει συνάψει συμφωνία στρατηγικής συνεργασίας με τη Chakratec, μια start-up εταιρεία από το Ισραήλ που είναι ο δημιουργός του Kinetic Power Booster. Πρόκειται για ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που βασίζεται σε σφόνδυλο, χωρίς να απαιτούνται μπαταρίες. Η τεχνολογία αυτή επιτρέπει τη φόρτιση ηλεκτρικών αυτοκινήτων με διπλάσια ισχύ σε σχέση με αυτή που μπορεί να παρέχει το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μέρη όπου η δυναμικότητα του δικτύου είναι πολύ πιο μικρή σε σχέση με αυτήν που απαιτείται για γρήγορη φόρτιση. Ή, τέλος, μπορεί να φορτίσει δύο ηλεκτρικά αυτοκίνητα με «πλήρη» ταχύτητα, ενώ υπό διαφορετικές συνθήκες θα έπρεπε τα δύο αυτοκίνητα να μοιραστούν τη διαθέσιμη χωρητικότητα.

Ιδανική λύση για εκθέσεις αυτοκινήτων και εμπορικά κέντρα

Η συγκεκριμένη λύση είναι ιδανική για εκθέσεις αυτοκινήτων ή για εμπορικά κέντρα, όπου η αύξηση της παροχής για την εγκατάσταση ενός σταθμού γρήγορης φόρτισης συνεπάγεται μια ιδιαίτερα μεγάλη επένδυση. Το μεγάλο πλεονέκτημα του συστήματος της Chakratec είναι ότι χρησιμοποιεί μηχανική μορφή αποθήκευσης ενέργειας και όχι χημική, κάτι που εγγυάται τη σταθερή απόδοση στο χρόνο. Η διάρκεια ζωής του υπολογίζεται σε είκοσι χρόνια.

Η τρέχουσα έκδοση του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας της ισραηλινής εταιρείας αποτελείται από δέκα σφόνδυλους, ο καθένας βάρους 150 κιλών. Βρίσκονται σε ειδικά χαλύβδινα πλαίσια σε ένα κοντέινερ, όπου περιστρέφονται σε κενό αέρος. Όταν τροφοδοτείται ρεύμα από το δίκτυο, η περιστροφή τους επιταχύνεται σταδιακά - αντίθετα, όταν ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο φορτίζει την μπαταρία του, παράγουν ηλεκτρισμό και, αντίστοιχα, η ταχύτητα περιστροφής τους πέφτει σταδιακά.

Τεχνολογία

Η Ford χρησιμοποιεί για πρώτη φορά το «θαυματουργό» υλικό γραφένιο

Η πρόταση της Skoda για γρήγορη φόρτιση ηλεκτρικών αυτοκινήτων