تکنولوژی های باتری که دنیا را تغییر خواهند داد
می خواهید تنها با هزینه یک دلار، ۸۰۰ کیلومتر رانندگی کنید؟ می خواهید تلفن هوشمندتان با رندر های سنگین گرافیکی، تنها یک شارژ در هفته نیاز داشته باشد؟ می خواهید از گجت های پوشیدنی مختلف، ...
می خواهید تنها با هزینه یک دلار، ۸۰۰ کیلومتر رانندگی کنید؟ می خواهید تلفن هوشمندتان با رندر های سنگین گرافیکی، تنها یک شارژ در هفته نیاز داشته باشد؟ می خواهید از گجت های پوشیدنی مختلف، مانند گوگل گلس یا ساعت های هوشمند، هفته ها و حتی ماه ها و بدون نگرانی از تمام شدن شارژشان استفاده کنید؟
تمام این امور، نیازمند تکنولوژی های پیشرفته مربوط به باتری هاست. تکنولوژی باتری ها دارای سرعت پیشرفت کمتری نسبت به دیگر تکنولوژی ها بوده است. دلایل خوبی وجود بر محدودیت های اساسی استفاده از باتری های لیتیوم-یونی وجود دارد، اما گزینه های جایگزین خوبی نیز برای این نوع باتری ها وجود دارد.
باتری های بهتر منجر به ساخت ماشین برقی بهتر، استفاده آسوده تر از تلفن های هوشمند، و نسل جدید سبک وزن و بهتری از گجت های پوشیدنی می شوند.
در ادامه مطلب با دیجیاتو همراه باشید تا نگاهی به بهترین تکنولوژی های باتری نوین داشته باشیم.
باتری های دوال-کربن
[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/Power Japan Plus - Balancing the Energy Storage Equation.mp4"]
به غیر از عدم وجود انرژی کافی، استفاده از باتری های لیتیوم-یونی محدودیت های دیگری نیز به دنبال دارد؛ از جمله مدت زمان طولانی شارژ شدن، نواسانات و عمر کوتاه.
باتری های مذکور زمان زیادی برای شارژ شدن نیاز دارند. حتی با آخرین و نوین ترین تکنولوژی ها معمولا چندین ساعت زمان برای شارژشان لازم است. به علاوه در حین انجام عملیات بسیار داغ می شوند که اگر اتلاف گرما کنترل نشود، ممکن است باعث اشتعال یا حتی انفجار شود.
بدتر از همه این موارد، پر و خالی شدن این باتری هاست که پروسه ای مخرب است: پس از حدود ۲۵۰ بار پر و خالی شدن، باتری مذکور حدود ۲۰ درصد از کارایی خود را از دست می دهد. این مورد برای بازارهایی مانند تلفن های هوشمند، که صاحبان آن ها دستگاه خود را هر یک سال یا دو سال عوض می کنند، مشکل خاصی به وجود نمی آورد اما در بازارهایی مانند بازار ماشین های برقی، که صاحبان آن ها می خواهند بدون عوض کردن باتری یا قطعات دیگر سال از آن ها استفاده کنند، مشکلاتی به وجود می آورد.
هم اکنون، شرکت ژاپنی به نام Power Japan Plus، راه حلی برای این مشکلات در قالب باتری های دوال-کربن پیدا کرده است. این نوع باتری، کربن ساده را جایگزین آند و کاتد -قطب های منفی و مثبت، معمولا از جنس فلزاتی مانند لیتیوم اکسید- باتری می کند که معمولا بی اثر است. نتیجه این کار باتری ای است که انرژی خیلی بیشتری را نسبت به باتری های قبلی ذخیره نمی کند، اما بسیاری از محدودیت های آنها را برطرف می کند. این نمونه ها می توانند تا حدود ۳۰۰۰ بار شارژ و خالی شوند.
باتری های دوال-کربن ۲۰ برابر زودتر نسبت به باتری های لیتیوم-یونی شارژ می شوند، گرما تولید نمی کنند و احتمال اشتعال آنها بسیار کم است و همچنین عمر طولانی تری دارند.
با توجه به در دسترس و بی خطر بودن کربن، باتری های مذکور ارزان، غیر سمی و قابل بازیافت نیز هستند.
کریس کرینی، مدیر ارشد بازاریابی این شرکت، به نشریه Atlantic گفته که فکر می کند این باتری ها بتوانند تحولی بزرگ در ماشین های برقی ایجاد کنند. اگر شرکتی وجود دارد که می خواهد در حد تسلا پیشرفت کند، می تواند با ما صحبت کند. ما راه حل خوبی برای مشکلات صنعت فعلی ساخت خودرو های برقی هستیم.
شرکت مذکور، تولید باتری های اولیه، برای استفاده در تجهیزات پزشکی را امسال آغاز می کند.
باتری های لیتیوم-ایر
[videojs mp4="http://cdn.digiato.com/IBM Battery 500- A look inside a lithium-air battery.mp4"]
یک روش دیگر برای افزایش تراکم باتری ها، اصلاح شیمیایی آن هاست. در این صورت، منبع تولید قدرت اکسیژن را از جَو دریافت می کند و به تولید آن در حین شارژ شدن می پردازد؛ درست مانند باتری های لیتیوم-ایر.
از بزرگ ترین شرکت های توسعه دهنده این تکنولوژی، می توان به IBM اشاره کرد.
با استفاده از اکسیژن جَو به جای ذخیره اکسیژن در داخل باتری، می توان تراکم ذخیره سازی را به طور چشمگیری -حدود ۴۰ برابر بیشتر نسبت به باتری های لیتیومی- افزایش داد و با این تکنولوژی، می توان قدرت ماشین های برقی را با یک بار شارژ به طی هزاران کیلومتر مسافت هم نزدیک کرد. نسخه اولیه ی موجود از باتری های مذکور، باتری های لیتیوم-یونی را کاملا شکست می دهند و تراکم آن ها بسیار نزدیک به چیزی است که می توان به وسیله باتری های شیمیایی به دست آورد.
دسترسی به این تکنولوژی ممکن است کمی طول بکشد؛ به گفته IBM، این زمان ممکن است حدود ۵ الی ۱۵ سال طول بکشد. اما می توان گفت این نوع باتری، بهترین باتری شیمیایی ممکن خواهد بود و بهترین تراکم را در وزنی مشخص ارائه خواهد داد. باتری های قابل شارژ لیتیوم-ایر می توانند در تراکم ذخیره سازی انرژی با بنزین رقابت کنند. صفحه مربوط به این پروژه تحقیقاتی در وبسایت IBM آن را اینگونه توصیف می کند:
خودرو های برقی امروزی با استفاده از باتری های لیتیوم-یونی می توانند تنها حدود ۱.۵ مسافت را طی کنند. با توجه به این مشکل، IBM کار بر روی پروژه ی Battery 500 را در سال ۲۰۰۹ برای توسعه نسل جدیدی باتری ها با نام لیتیوم-ایر آغاز کرد که انتظار می رود میزان انرژی قابل ذخیره و تولید باتری ها را به طور قابل توجهی افزایش دهد. هم اکنون، محققان IBM توانسته اند پروسه خالی و شارژ کردن شیمیایی این باتری ها را به خوبی پشت سر بگذارند.
خازن های قوی گرافنی
یک روش شگفت انگیز دیگر برای بهبود عملکرد باتری ها، حذف کردن بخش «باتری» به صورت کامل است! یکی از جایگزین های باتری، خازن است: صفحات شارژ شده، جدا شده به وسیله مقاومت. الکتریسیته می تواند به عنوان یک میدان الکترواستاتیک در خازن ذخیره و سپس خالی شود.
خازن های متعارف، محدودیت هایی عظیم در زمینه میزان شارژ قابل ذخیره و سرعت خالی کردن آن دارند. اما با استفاده از موادی مانند گرافن، که دارای تراز فوق العاده بالایی برای جرم و حجمش است، امکان ساخت خازن هایی با ظرفیت خازنی و تراکم انرژی فوق العاده بالا نسبت به نسخه های متعارف وجود دارد.
پس از پر و خالی شدن این خازن های فوق قوی، از عمر آن ها کاسته نمی شود و قادر خواهند بود در مدت چند ثانیه شارژ شوند. نسخه های آزمایشی موجود نشان می دهند نشان از تغییر نکردن توان پس از حدود ۱۰۰۰۰ بار پر و خالی شدن و تراکم انرژی یی قابل مقایسه با باتری های مرسوم لیتیوم-یونی دارند. علم مطالعه مواد در آینده، می تواند این اعداد را بالاتر نیز ببرد.
برخی منابع خبر از توسعه خازن های قوی توسط تسلا داده اند که می توانند در مدت چند ثانیه شارژ شده و خودرو هایش قابلیت طی حدود ۸۰۰ کیلومتر با تنها یک بار شارژ را خواهند داشت. ایلان ماسک، قبلا به این ایده اشاره کرده بود:
اگر بخواهم چیزی را پیش بینی کنم، فکر می کنم در آینده به جای باتری ها خازن های قوی مورد استفاده قرار خواهند گرفت. با گذشتن از باتری های لیتیوم-یونی، تکنولوژی یی که مدت ها به استفاده از آن مشغول بودیم، تمام این تکنولوژی ها نقش خود را ایفا خواهند کرد. این تغییر و تحول ها ممکن است باب میل ما، خیلی سریع نباشند اما باعث به وجود آمدن اپلیکیشن ها و تکنولوژی های جدیدی خواهند شد که دنیا را تغییر می دهند.
شما درباره آینده صنعت ذخیره سازی انرژی چه فکر می کنید؟ باتری ها مورد استفاده قرار خواهند گرفت، یا خازن ها یا …؟
دیدگاهها و نظرات خود را بنویسید
برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.
کاش میشد یه باتریایی بیاد که یه بار شارژکنی تا 1 سال دیگه نخواد شاژشون کنی یدشم باتریه رو بندازی برو یکی دیگه بخری
کاشکه می شد Back Cover های گوشی پانل های خورشیدی بود.
بايد چيز خوبي باشه دوستان راستي كس ميدونه 4شنبه اي اواس8چه ساعتي مياد؟
این باتری ها هم یه پیشرفت اساسی بکنن خیلی راحت تر میشیم
-----------------------------------------------------------------------
یه سوال از اونایی که واردن. با مک علاوه بر iOS میشه برای ویندوز و ویندوزفون و اندروید هم برنامه نوشت؟ممنون
برای اندروید که فکر نکنم کلا مشکلی باشه هم اکلیپس هم اندروید استودیو کامل ساپورت می کنن( البته بیسیک۴اندروید پشتیبانی نمیکنه که ابزار رسمی برنامه نویسی نیست)
من کد تو مک با سی++ میزنم هیچ مشکلی ندارم ولی فکر نکنم واسه ویندوز جواب بده همون طور که واسه مک ویندوز جواب نمیده البته شما وقتی مک داری راحت میتونی ویندوز رو به صورت مجازی یا بوت کمپ استفاده کنی یه منطق هست که میگه مک +ویندوز بهتره از ویندوزه خالی
اقا من خیلی قبولت دارم میتونم با شما یه مشورتی بکنم؟
من الان ترم 3 مهندسی نرم افزارم لب تاپمو باید عوض کنم این خیلی قدیمیه بنظرت مک بوک بگیرم برای برنامه نویسی به مشکل بر نمیخورم؟یا همون یه لب تاپ ویندوزی بگیرم؟تا چهار و نیم میتونم خرج کنم
----------------------------------------------------
میشه یه لینکی چیزی بدی من اطلاعاتم راجع به بوت کمپ بره بالا؟ نفست گرم
اقا شرمنده کردید
منم دقیقا مشکل شمارو دو ماه پیش تقریبا با همین بودجه داشتم...
اول یه نکته رو توجه کنید خیلی نرم افزار و مخصوصا بازی ها برای مک نیس و باید از جایگزین ها استفاده کنید مثلا من برای جایگزین Idm خیلی مشکل پیدا کردم... ولی دز کل تجربه بی نظیری داره مثلا وقتی اولین بار در لپتاپ سرچ کردم تو کمتر از ۱ ثانیه همه ی نتیجه هارو نشون داد واقعا جالب بود واسم(البته لپتاپ وینوزی با SSd و Pci هم احتمالا سرعت سرچ بالایی داره) به شما پیشنهاد می کنم نرم افزار هایی که لازم دارید و اول چک کنید واسه مک هستن یا نه اگه نبودن به این صورت در گوگل سرچ کنید تا جایگزیناشو بشناسید
idm alternative for mac
اینم بوت کمپ و وی ام ویر
https://www.apple.com/support/bootcamp
http://www.vmware.com/products/fusion
من جواب شما رو دادم متاستفانه هنوز تایید نشده ...
انگار قرار نیس تایید بشه اگه دوست داشتید ایدیو یاهومو اد کنید kamyab_ufo@yahoo.com
اخه من یاهو ندارم جیمیلی هستم میتونید همین پاسختونو کپی بگیری و بفرستید به این ایمیل؟itirionnn@gmail.com
من خیلی ممنونم از شما
بچه های نرم افزار دانشگاه ما چند تاشون مک بوک دارند
خیلی هم برنامه نوسی میکنند
مشکلی هم ندارن
کامپایلر های خیلی خوب جایگزین برای مک و لینوکس وجود داره تقریبا توی هر زبانی
که البته تو بعضی زبون ها مثل سی و سی پلاس پلاس حتی حرفه ایی تر هم هستن
ولی در کل تو زبونی مثل سی شارپ که مال ماکروسافته هم کامپایلر هست
جالبه میتونی مستقیم برنامه برای مک و لینوکس بنویسی با سی شارپ
البته رو مک ویندوز هم میتونی نصب کنی از کامپایلر های ویندوزی استفاده کنی و برنامتو اگر برای ویندوز نوشتی مستقیم رو ویندوز تست کنی
مشکلی نداره
از اینکه شما ترم ۳ هستی و هنوز پلتفرمتو انتخاب نکردی نگرانم. بگذریم
قبول دارم مک کلاس داره و اینا از امکانات هم کم نداره اونقدرا، اما شما اینو در نظر بگیر که شما تازه میخوای شروع کنی و یاد بگیری، به دلیل اینکه کاربرای ویندوز تعذادشون خیلی بیشتر به طبع هرجا شما گیر بکنی مطالب آموزشی بیشتر پیدا میکنی و زودتر مشکلتو حل میکنی،
واسه برنامه نویسی اندروید که اصلا مشکلی نیست اما واسه استفاده از پلتفرم مایکروسافت به مشکل بر میخوری، ماشین مجازی رو که بیخیال بوت کمپ خوبه ولی باز خودش درد سر داره یکم.
در کل از صرفه اقتصادی نداره مک خریدن با 5 تا 7 تومن بهترین PC رو میشه جمع کرد یا یه لپتاپ خیلی قوی تر گرفت. در ضمن رو پیسی هم میشه مک رو نصب کرد هکینتاش هست ماشین مجازی هم که بیخیال.
قبل از تصمیم به شدت توصیه میکنم حداقل یه هفته روش تحقیق کنی،
من خودم عاشق مک پرو رتینا هستم ۸ تومن پولشه جدا از پولش پلتفرم دلخواه من نیست،
ایسوس و ام اس آی هم چیزای خوبی دارن که کم ندارن از مک
دلتنگت بودیم داش ، کجایی کم پیدایی همه چی خوبه شکر خدا
بله دستت درد نکنه به یاد ما هستی راستش نمیدونم چرا دیگه حس ندارم sign in شم نظر بدم! برای گواهینامه هم دارم میرم کلاس یخورده سرم شلوغه ولی دیجیاتو رو هر روز 5 بار چک میکنم.برای ما هم دعا کن تو یک کار مهم به مشکل نخورم که اگه بخورم کمرم میشکنه. به زاخارم بگید براش دعا کردما از امروز میخواست کارشو شروع کنه
بیشتر بین ما باش داداشم ، میدونم سخته اما باش امیدوارم تو تما ادوار زندکیت موفق و پیروز باشی من هیچوقت بچه های دیجیاتو رو بی نصیب از دعام نمیزارم خدا هرچی تو دلشونه بهشون بده
نمی دونم این پروژه ها چقدر پیشرفت کردن ولی فکر کنم مشکل اصلی این باشه که کمپانی ها نمی خوان ریسک کنن یا نمی خوان خط تولید باتریشونو ببندن
اگه جوری بشه که دستگاها باتری نداشته باشه و یه نیروی همیشگی نیاز دستکاه رو برطرف کنه عالی میشه و یه باتری کوچیک باشه فقط و فقط برای مواقعی که به اون منبع شارج دسترسی نداری و منبه میتونه هرچیزی باشه آب ، آفتاب ، زباله کلا همه چیز میتونه باشه
پس باید باتری خودشو خودش دربیاره!!! مثلن ماشینها از چرخیدن چرخهاش!!! یا ساعت هوشمندهم مث این ساعتهایی ک تکونشون میدی کار میکنه!!! یا مثلن چرا از این امواجی که توی فضا پخشه از اون انرژی نگیره؟؟؟ یا اصن گرمای ایجاد شده از دستگاهها!!! یا از چرخش فنهای همین کامپیوترها!!! چرا وقتی اینها رو داریم به فکر شارژ کردن وسایل با کابلیم؟؟؟
به نظرم کاربرد خازن نسبت به باتریهای لیتیومی تو این زمینه یه ذره ریسک میخواد . ریسکی مثل به کاربردن کواد اچ دی تو جی 3.
یکی بالاخره باید واقعا به فکر اصلی ترین قسمت اینده تکنولوژی که همون منبع تغذیه هست بیفته!
همیشه خبر باتری های قوی تر میاد...اما خودشون نمیان :-(
آدم از سرعت پيشرفت تكنولوژي گاهي سرگيجه ميگيره
و گاهي هم تعجب ميكنه چرا در يك زمينه اصلا جلو نميره
البته بعضی وقتها هم از سیاست شرکتها هست ، چنین مسائلی خیلی پیچیده تر و مبهم تر از اینه که امثال من به مرور ساده درک کنیم.
من چون فیلم و سریال و مستند زیاد میبینم بعضی چیزها به صورت غیرمستقیم دستگیرم شده!
البته این موضوع باطری شاید واقعا مشکل دارند و اگر اشتباه نکنم واسه باطریها علم شیمی هم دخیله.
با تشکر
مشکل اساسی وسایل همراه همین باتریشونه امیدوارم یه انقلابی تو این زمینه رخ بده.