انرژی و محیط زیست

ایلان ماسک به دنبال تحول صنعت باتری‌سازی

اسپیس‌ ایکس با تمرکز بر مأموریت به مریخ و تسلا با خودروهای برقی پیشرفته و فوق سریع همچنان با موفقیت به پیش می‌روند. ایلان ماسک مدعی است مفهوم هایپرلوپ می‌تواند صنعت حمل‌ونقل را متحول کند. شرکت بورینگ او هم با هدف دستیابی به روش‌های جدیدی برای حفاری تونل به فعالیت می‌پردازد.

اما کدام یک از فناوری‌های فوق بیشتر دنیا را تغییر می‌دهند؟ پاسخ به این پرسش می‌تواند صنعت باتری‌سازی باشد. باتری‌های فشرده و سبک‌وزن لیتیومی که صرفا برای تلفن‌های همراه یا پخش فیلم‌ها به کار می‌رفتند در آینده‌ای نزدیک کاربردهای بیشتری پیدا خواهند کرد.

از طرفی تعداد افراد علاقه‌مند به خرید خودروهای برقی روزبه‌روز افزایش می‌یابد؛ اما نگرانی‌هایی مثل قیمت، چگونگی شارژ کردن و مدت شارژ کردن خودروها از موانع خرید انبوه آن‌ها به شمار می‌روند. طبق تخمین‌های بازار، آینده از آن خودروهای برقی است. فقط با نگاهی به قیمت سهام تسلا می‌توان به این قضیه پی برد.

تسلا در هفته‌ی گذشته مدت کوتاهی از تویوتا، غول خودروسازی ژاپن سبقت گرفت و به ارزشمندترین شرکت خودروسازی تبدیل شد، در حالی که آمار فروش خودروی تویوتا در سال گذشته، ۳۰ برابر بیشتر از تسلا بود. یکی از دلایل پیشی گرفتن تسلا این بود که ایلان ماسک، وعده‌ی «روز باتری» را به سرمایه‌گذارها و رقبا داده بود. او قرار است در این روز به معرفی مجموعه‌ای از پیشرفت‌های صنعت باتری بپردازد.

بزرگ‌ترین باتری‌های جهان

خودروها تنها بازار وسیع باتری در جهان نیستند. باتری‌های غول‌آسای متصل به شبکه‌های برقی، حالا کم‌کم به مرکز تحولات انرژی تجدیدپذیر تبدیل خواهند شد. به گفته‌ی پروفسور پاول شیرینگ، کارشناس فناوری‌های نوظهور باتری در دانشگاه کالج لندن: «ما در حال ورود به فاز رشد تصاعدی هستیم.»

شرینگ معتقد است تقاضا برای باتری خودروهای برقی در اروپا در این دهه، ده برابر خواهد شد؛ اما این انفجار تقاضا تنها در صورتی برآورده می‌شود که بتوان باتری‌هایی ارزان‌تر، با دوام‌تر و بهینه‌تر را تولید کرد. این مطالبه‌ی بزرگی برای تمام فناوری‌ها است و حالا روز باتری ایلان ماسک به لطف پیشرفت‌های جدید به زودی خواهد رسید.

باتری میلیون کیلومتری

درست هفته‌ی گذشته شرکت CATL، از اولین باتری میلیون کیلومتری، رونمایی کرد. این شرکت چینی، تولیدکننده‌ی باتری برای اغلب خودروسازان عمده‌ی جهان از جمله تسلا است. شرکت CATL مدعی است باتری جدیدش قادر به تغذیه‌ی خودرو برای مسافت بیش از ۱/۲ میلیون کیلومتر در یک بازه‌ی ۱۶ ساله است.

اغلب باتری‌های خودرو دارای ضمانت ۹۶ هزار تا ۲۴۰ هزار کیلومتری در یک بازه‌ی سه تا هشت ساله هستند. باتری میلیون کیلومتری، پیشرفت بزرگی در طول عمر باتری‌ها است اما به نقل از زنگ یوکون، رئیس CATL قیمت‌ آن ده درصد بیشتر از بقیه‌ی باتری‌ها است. با خرید این باتری دیگر نیازی به باتری جایگزین نیست و این خبر خوبی برای صنعت خودروهای برقی است؛ اما نیاز به باتری‌های بادوام‌تر برای موارد موسوم به ذخیره‌گاه‌های ایستا هم ضروری است.

با اتصال برخی باتری‌ها به توربین‌های بادی یا پنل‌های خورشیدی، حتی در مواقعی که بادی نوزد یا نور خورشیدی وجود نداشته باشد می‌توان از این منابع تجدیدپذیر استفاده کرد. حتی به زودی باتری‌های ایستا در دسترس خانوارها قرار می‌گیرند تا به این وسیله بتوانند برق ارزان ذخیره کنند یا از پنل‌های خورشیدی برق خود را تولید کنند.

اتوبوس برقی

اتوبوس‌های برقی در چین؛ در صورت تولید باتری‌های ارزان‌تر و بادوام‌تر، فروش این اتوبوس‌ها افزایش خواهد یافت

گزینه‌ی ارزان‌تر

مانع بعدی که باید شکسته شود، قیمت است. چالش اصلی در صنعت خودروهای برقی، رساندن قیمت باتری به زیر ۱۰۰ دلار به ازای هر کیلووات ساعت است. به گفته‌ی ست وینتراوب، روزنامه‌نگار فناوری باتری در ایالات متحده:

در صورت ارزان شدن قیمت باتری، قیمت خودروهای برقی هم از همتایان بنزینی آن کمتر خواهد شد.

در چنین شرایطی موتورهای احتراقی کم‌کم منسوخ می‌شوند. همان‌طور که یک دهه پیش، دوربین دیجیتال، دوربین‌های فیلم را از رده خارج کرد؛ اما این کاهش قیمت دقیقا چه زمانی رخ می‌دهد؟ وینتراب معتقد است این اتفاق قبلا افتاده است. او به نقل از منابعی می‌گوید باتری‌های ارزان در حال حاضر در دسترس تسلا قرار دارند و یکی از سورپرایزهای ایلان ماسک در «روز باتری» خواهند بود.

مسیر بدون اضطراب

باتری‌های ارزان‌ قیمت می‌توانند نگرانی‌های دیگر مشتریان را هم رفع کنند. به این ترتیب قرار دادن باتری‌های بزرگتر در خودروها مقرون به صرفه خواهد بود. این مسئله دارای دو مزیت است. در درجه‌ی اول، افراد صرفا با یک مرتبه شارژ می‌توانند مسافت بیشتری را طی کنند؛ بنابراین می‌توانند خودروهایی با رنج مسافت ۶۴۰ الی ۸۰۰ کیلومتر با یک مرتبه شارژ بخرند.

در صورت تولید باتری‌های ارزان‌تر و بادوام‌تر، خودروهای بنزینی و دیزلی منسوخ خواهند شد

در درجه‌ی دوم، باتری‌های بزرگتر به دلیل ظرفیت بالا، سریع‌تر شارژ می‌شوند؛ بنابراین می‌توان صرفا با ده دقیقه شارژ مسافتی ۴۸۰ کیلومتری را طی کرد. این مقدار را می‌توان با زمان لازم برای پر کردن ماشین‌های دیزلی و بنزینی مقایسه کرد. در نتیجه، می‌توان انتظار داشت ایلان ماسک باتری‌های ارتقاء‌یافته‌ای را برای خودروهای Model S و X معرفی کند که مسافت‌های ۶۴۰ تا ۷۴۰ کیلومتری را طی می‌کنند.

کارخانه‌های جدید

با ساخت باتری‌های جدید چه آینده‌ای در انتظار انسان است؟ انتظار می‌رود، ایلان ماسک از پیشرفت‌های قابل توجهی در روز باتری خبر دهد. روبرت داونی جی‌آر، بازیگر نقش الهام‌بخش تونی استارک در فیلم مرد آهنین مارول (۲۰۰۸)، با هلیکوپتر به زمینی ۶۵۰ جریبی خارج از بریستول پرواز کرد. این زمین یکی از کاندیدهای اصلی بریتانیا برای یکی از گیگافکتوری‌های تسلا است که قرار است یکی از بزرگ‌ترین پیشتازان تولید باتری باشد.

ماسک همچنین در حال برنامه‌ریزی برای کارخانه‌ای بزرگتر در ایالات‌متحده (شاید در آستین تگزاس) است. به نقل از ست وینتراب، این کارخانه می‌تواند یک ترافکتوری باشد. گیگافکتوری‌ها کارخانه‌هایی هستند که می‌توانند باتری‌هایی با ظرفیت ذخیره‌سازی میلیاردها وات ساعت توان را تولید کنند. با توجه به این استدلال، ترافکتوری می‌تواند کارخانه‌ای باشد که قادر به تولید باتری با ظرفیت کامل تریلیون‌ها وات ساعت توان است. منطق کارخانه‌های روبه گسترش ماسک تقریبا یکسان هستند. به عقیده‌ی ماسک هرچقدر کارخانه‌ای بزرگتر باشد راحت‌تر می‌توان محصولات و نوآوری‌های ارزان‌تر را تولید کرد.

مواد خام

اما مواد شیمیایی باتری‌ها از کجا تأمین خواهند شد؟ CATL شریک چینی تسلا، راهی برای تولید باتری‌های بدون کبالت، حداقل برای خودروهایی با رنج کوتاه‌تر اختراع کرده است. کبالت گران‌قیمت است و منبع اصلی آن جمهوری کنگو است که با مشکل کودکان کار دست و پنجه نرم می‌کند. همچنین هیچ واحدی برای خلاصی از لیتیم، ماده‌ی کلیدی باتری‌های سبک وزن وجود ندارد.

منابع زیادی از نمک در سراسر دنیا وجود دارد که بزرگ‌ترین آن، کویر نمک سالار دییونی در کوه‌های آند آمریکای جنوبی است؛ اما مشکل اینجاست که روش اصلی جداسازی لیتیوم در این منابع، کند و غیر بهینه است. بزرگ‌ترین دریاچه‌ی نمک قابل استخراج، سالار دی آتاکاما در شیلی است. اهالی شیلی در ارتفاع‌های پائین از تبخیر طبیعی نور خورشید صحرای آتاکاما برای کریستال‌سازی نمک‌ها استفاده می‌کنند. با وجود این مزیت‌ها، فرآیند استخراج لیتیوم از نمک نیاز به ماه‌ها زمان دارد و تنها ۳۰ درصد لیتیوم به دست می‌آید. اینجاست که شخص بانفوذی مثل ایلان ماسک وارد عمل می‌شود.

مقاله‌های مرتبط:

تیگ ایگان یکی از افرادی است که برای تولید فیلتر نانوذرات با دانشمندان به همکاری می‌پردازد. با این فیلتر امکان استخراج لیتیوم از دیگر نمک‌های موجود در محلول و دستیابی به ۹۰ درصد لیتیوم وجود دارد. آقای ایگان معتقد است فرآیند استخراج لیتیوم با روش یادشده به جای‌ ماه‌ها زمان تنها به چند روز زمان نیاز دارد. EnergyX شرکت انرژی او در حال مذاکره با بازیگران کلیدی درباره‌ی پیاده‌سازی تکنولوژی استخراج لیتیوم در مقیاس تجاری است.

در صورتی که این پروژه مؤثر باشد، به شکل چشمگیری می‌تواند هزینه‌ی لیتیوم را کاهش دهد و یکی از بزرگ‌ترین موانع تولید باتری را از میان بردارد. در واقع باتری‌ها را می‌توان یکی از بزرگ‌ترین عوامل تحول در امپراطوری ایلان ماسک به شمار آورد. آرزوی بزرگ ایلان‌ماسک، تولید پرفروش‌ترین خودروها است که تجربه‌ی کاربر را متحول کنند و در عین حال سود زیادی را به او برسانند.

در صورت تحقق رویاهای ماسک، خودروهای بنزینی و دیزلی منسوخ خواهند شد؛ اما هدف بزرگ دیگر برای تحقق این رویا، تغییرات اقلیمی است. اگر باتری‌های ارزان‌تر و کم هزینه‌تر، گرایش به خودروهای برقی را افزایش دهند و صرف نظر از وضعیت آب و هوا، انرژی تجدیدپذیر مصرف‌کننده را تأمین کنند، می‌توانند کربن را از اقتصاد جهانی حذف کنند.

از سوی دیگر، فضانوردان هم از خبر باتری‌های هیجان‌زده خواهند شد؛ زیرا ممکن است در آینده دیگر نیازی به اتصال به تعداد زیادی سیم نداشته باشند. اگر باتری‌های بتوانند انسان را از شر سوخت‌های فسیلی خلاص کنند قطعا قدرت تغییر دنیا را هم خواهند داشت.

 

منبع: زومیت

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *