רבים מאמינים כי העתיד של תעשיית הרכבזה מיועד למכוניות חשמליות. ישנן חשבונות בחו"ל, לפיהם חלק מהמכוניות הנמכרות מדי שנה חייבות להיות היברידיות או להפעיל חשמל, ולכן כסף מושקע לא רק בפרסום מכוניות כאלה, אלא גם בבניית תחנות דלק.
עם זאת, אנשים רבים עדיין מחכים מתימכוניות חשמליות יהפכו ליריבות של ממש על מכוניות מסורתיות. או אולי זה יהיה כשזמן הטעינה פוחת, ומשך הסוללה גדל? אולי סוללות גרפן יעזרו באנושיות זו.
חומר מהפכני מהדור החדש, הכי הרבההקליל והחזק ביותר, המוליך חשמלי ביותר - הכל על גרפן, שהוא לא יותר מסריג פחמן דו ממדי בעובי אטום אחד. יוצרי הגרפן, קונסטנטין נובוסלוב ואנדריי גייים, קיבלו את פרס נובל. בדרך כלל עובר זמן רב בין הגילוי לתחילת השימוש המעשי בתגלית זו בפועל, לפעמים אפילו עשרות שנים, אך גרפן לא ספג גורל כזה. אולי זה נובע מהעובדה שנובוסלוב וגיים לא הסתירו את טכנולוגיית הייצור שלה.
הם לא רק סיפרו עליה לכל העולם, אלא גםהראה: יש סרטון ב- YouTube, בו קונסטנטין נובוסלוב מדבר בפירוט על טכנולוגיה זו. לכן, אולי בקרוב אפילו נוכל ליצור סוללות גרפן במו ידינו.
ניסיונות להשתמש בגרפן היו כמעטכל תחומי המדע. זה נוסה בפאנלים סולאריים, באוזניות, במארזים ואף ניסו לטפל בסרטן. עם זאת, כרגע אחד הדברים המבטיחים וההכרחיים ביותר עבור האנושות הוא סוללת גרפן. כזכור, עם יתרון כל כך שאי אפשר להכחיש כמו דלק זול וידידותי לסביבה, לרכבים חשמליים יש חסרון רציני - מהירות שיא נמוכה יחסית ושמורת הספק של לא יותר משלוש מאות ק"מ.
סוללת גרפן עובדת באותה מידהעקרון, כעופרת עם אלקטרוליט אלקליין או חומצי. עיקרון זה הוא תגובה אלקטרוכימית. המבנה של סוללת גרפן דומה לסוללת ליתיום-יון עם אלקטרוליט מוצק, שבה הקתודה היא קוקה פחם, שקרובה בהרכבה לפחמן טהור.
עם זאת, גם עכשיו בקרב המהנדסים,בפיתוח סוללות גרפן, ישנם שני כיוונים שונים במהותם. בארצות הברית הציעו מדענים להכין קתודה מפלטות גרפן וסיליקון שזורות זו בזו, ואת האנודה מקובלט ליתיום קלאסי. מהנדסים רוסים מצאו פיתרון אחר. ניתן להחליף את מלח הליתיום הרעיל והיקר עם תחמוצת מגנזיום ידידותית לסביבה וזולה יותר. קיבולת הסוללה גדלה בכל מקרה על ידי הגדלת קצב המעבר של היונים מאלקטרודה אחת לאחרת. זה מושג בשל העובדה שלגרפן יש חדירות חשמלית גבוהה ויכולת לצבור מטען חשמלי.
דעות המדענים על חדשנות חלוקות:מהנדסים רוסים טוענים כי סוללות גרפן יכולות להכפיל פי שניים מסוללות ליתיום-יון, בעוד עמיתיהם הזרים טוענים כי מדובר בעשר.
סוללות גרפן מיוצרות בהמוניהייצור בשנת 2015. למשל, חברת גרפננו הספרדית עושה זאת. לדברי היצרן, השימוש בסוללות אלה ברכבים חשמליים באתרי לוגיסטיקה מראה על האפשרויות המעשיות האמיתיות של סוללת קתודה גרפנית. זה לוקח רק שמונה דקות לטעינה מלאה. סוללות גרפן יכולות גם להגדיל את אורך השביל המרבי. טעינה של 1000 ק"מ במקום שלוש מאות - זה מה שתאגיד גרפננו רוצה להציע לצרכן.
החברה הסינית משתפת פעולה עם גרפנונוצ'ינט, שרכש 10% ממניות בתאגיד ספרדי תמורת 18 מיליון יורו. הכספים המשותפים ישמשו להקמת מפעל עם עשרים קווי ייצור. הפרויקט כבר קיבל כ -30 מיליון השקעות, שיושקעו בהתקנת ציוד ובהעסקת עובדים. על פי התוכנית המקורית, המפעל היה אמור להתחיל לייצר כ -80 מיליון סוללות. בשלב הראשוני, סין אמורה להפוך לשוק הראשי ואז תוכננה להתחיל משלוחים למדינות אחרות.
בשלב השני, צ'ינט מוכןהשקיעו 350 מיליון יורו להקמת מפעל נוסף שיעסיק כחמשת אלפים עובדים. נתונים אלה אינם מפתיעים כאשר לוקחים בחשבון שההכנסה הכוללת תהיה כשלושה מיליארד יורו. בנוסף, סין, הידועה בבעיותיה הסביבתיות, תסופק עם "דלק" ידידותי לסביבה וזול. עם זאת, כפי שאנו יכולים לראות, מלבד הצהרות רועשות, העולם לא ראה דבר, אלא רק מודלים של בדיקות. למרות שגם פולקסווגן הודיעה על כוונתה לשתף פעולה עם גרפנונו.
זה 2017, מה שאומר ש- Graphenanoעוסקים בייצור "המוני" של סוללות כבר שנתיים, אך פגישה עם מכונית חשמלית על הכביש היא דבר נדיר לא רק עבור רוסיה. כל המפרט והנתונים שפרסמו התאגיד מעורפלים למדי. באופן כללי, הם אינם חורגים מהמושגים התיאורטיים המקובלים בדרך כלל באילו פרמטרים צריכה להיות לסוללת גרפן לרכב חשמלי.
בנוסף, עד כה כל מה שהוצגהן לצרכנים והן למשקיעים, מדובר בסך הכל במודלים ממוחשבים, ללא טיפוס אמיתי. הוספת הבעיה היא העובדה שגרפן הוא חומר שיקר מאוד לייצורו. למרות הצהרותיהם הרמות של מדענים על האופן בו ניתן "להדפיס על הברך", בשלב זה ניתן להוזיל רק את העלות של כמה רכיבים.
תיאורטיקנים של קונספירציות יגידו את זהאף אחד לא מרוויח מהופעתה של מכונית כזו, מכיוון שאז ייכנס נפט לרקע, מה שאומר שגם ההכנסה מייצורו תפחת. עם זאת, ככל הנראה, המהנדסים נתקלו בכמה בעיות, אך הם אינם רוצים לפרסם זאת. המילה "גרפן" נשמעת כעת, רבים מחשיבים אותה כחומר העתיד, ולכן, אולי, מדענים אינם רוצים לקלקל את תהילתה.
עם זאת, יכול להיות שגם החומרבאמת חדשני, ולכן הגישה דורשת גישה הולמת. יתכן שסוללות המשתמשות בגרפן צריכות להיות שונות מהותית מסוללות ליתיום-יון או סוללות ליתיום-פולימר.
יש תיאוריה אחרת.חברת Graphenano Corp. מסרה כי הסוללות החדשות נטענות תוך שמונה דקות בלבד. מומחים מאשרים שזה אפשרי באמת, רק מקור החשמל חייב להיות לפחות מגה-ואט אחד, וזה אפשרי בתנאי בדיקה במפעל, אך לא בבית. בניית מספר מספיק של תחנות דלק בעלות יכולת כזו תעלה כסף רב, מחיר טעינה אחת יהיה גבוה למדי, כך שסוללת גרפן לרכב לא תביא שום תועלת.
התרגול מראה שטכנולוגיות מהפכניותהם השתלבו בשוק העולמי כבר הרבה זמן. יש צורך לבצע בדיקות רבות כדי לוודא שהמוצר בטוח, ולכן שחרורם של מכשירים טכנולוגיים חדשים מתעכב לעיתים במשך שנים רבות.
