NASA razvija tehnologiju za hlađenje opreme u svemiru, koja će se moći koristiti i na zemlji: vrijeme punjenja električnih vozila smanjuje se na pet minuta ili manje

Koristeći tehniku poznatu kao “pothlađeno ključanje protoka”, ova bi tehnologija mogla povećati količinu električne struje koju današnji punjači za električna vozila mogu opskrbiti automobile, poboljšavajući prijenos topline s kabela za punjenje, objasnila je američka svemirska agencija NASA. To bi dramatično smanjilo vrijeme potrebno za punjenje vozila.

NASA računa da bi struja jakosti najmanje 1400 A bila dovoljna da se baterija automobila napuni za pet minuta. Da ovo stavimo u kontekst, napredni punjači dostupni znanosti i industriji danas isporučuju samo struje do 520 ampera, dok većina punjača na tržištu za potrošače koristi manje od 150 ampera.

Tim sa Sveučilišta Purdue, na čelu s profesorom strojarstva Issamom Mudawarom i pod pokroviteljstvom NASA-inog Odjela za biološke i fizičke znanosti, rekao je da je postigao jakost struje od 2400 ampera uzduž kabela koristeći pothlađeno ključanje protoka, daleko više od onoga što bi bilo potrebno za punjenje električnih vozila u pet minuta ili manje.

Imajte na umu da je ovo bio laboratorijski eksperiment samo s kabelom: vozilo u stvarnom svijetu trebat će bateriju odgovarajuće nazivne snage i napajanje, kao i hlađeni kabel kako bi se postiglo to punjenje ispod 5 minuta. Rečeno nam je da bi se akademikova izvedba kabela mogla koristiti “za isporuku 4,6 puta veću struju od najbržih dostupnih punjača za električna vozila danas na tržištu uklanjanjem do 24,2 kWh topline.”

Ta brojka od 4,6 dobiva se od uzimanja 2400 ampera i dijeljenja s 520 ampera naprednog punjača. Purdue je gostujući docent na visokoj školi Devahdhanush, koji je radio s Mudawarom na projektu, rekao je da Purdueov tim radi s NASA-om više od desetljeća, u kojem su Mudawar i njegova grupa proučavali nekoliko različitih dvofaznih protoka fluida i prijenos topline modeli, uključujući pothlađeno protočno vrenje.

“Tijekom ovog razdoblja naučili smo mnogo o ovim fizičkim fenomenima”, rekao je Devahdhanush za The Register. NASA je svakako zainteresirana za tehnologiju pothlađenog protočnog vrenja. U NASA-inim FBCE eksperimentima, koristi se niz uređaja za usmjeravanje nevodljive dielektrične tekućine u kanal u kojem su montirani pregrijani uređaji. Kako uređaji generiraju toplinu, tekućina u kanalu se zagrijava i na kraju počinje ključati. Dok tekućina vrije, na stijenkama se stvaraju mjehurići koji pucaju visokom frekvencijom, što pomiče tekućinu od hladnije prema toplijoj strani.

“Ovaj proces učinkovito prenosi toplinu iskorištavajući i nižu temperaturu tekućine i posljedičnu promjenu faze iz tekućine u paru”, rekla je NASA, ističući da funkcionira još bolje kada je dielektrična tekućina ohlađena znatno ispod točke vrenja. Kako rashlađena tekućina može ubrzati punjenje električnih vozila? Jedan od najvećih nedostataka trenutne tehnologije EV je brzina punjenja: sati se mogu uštedjeti na dugim putovanju dok se automobil puni – ako, i kada, mogu se pronaći punjači.

Tim Purdue predložio je dodavanje tehnologije pothlađenog protočnog ključanja kabelima za brzo punjenje EV-a – što nije potpuno novi dizajn, budući da kabeli za punjenje EV-a hlađeni tekućinom već postoje, ali su ograničenih mogućnosti, rekla je NASA. “Kabeli za punjenje za konvencionalne sustave ‘brzog punjenja’ od 350 ampera zahtijevaju velike vodiče, što kabel za punjenje čini prilično teškim i nezgodnim za manevriranje korisnicima”, rekla je NASA. Osim toga, ti punjači mogu isporučiti samo djelić energije potrebne za punjenje EV-a u istoj količini vremena potrebnoj za pun spremnik goriva.

Tim Purdue je 2017. također je započeo suradnju s tvrtkom Ford Motor Company, naposljetku razvivši izvedbu kabela koji je premijerno predstavljen krajem prošle godine, a koji je uključivao pothlađeno protočno ključanje. “Eksperimenti i rezultati koja je postigla NASA doista su nadahnuli neke aspekte naših eksperimenata s hlađenjem EV-kabela, posebno pridonoseći našem tehničkom znanju o ovoj fizici”, izjavio je Devahdhanush.

Izvor: The Register