Лига идей

Сегодня большинство автономной электронной продукции работает на литий-ионных батареях. Смартфоны, нательные устройства, ноутбуки и даже электромобили. Однако деградация этих батарей преследует индустрию на протяжении всего их существования. Теперь это можно будет предотвратить, по крайней мере, частично. Исследованием занимались учёные Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики.

Простое решение непростой проблемы

Исследователи установили, что главной причиной потери емкости является накопление "островков" неактивного лития.

Они образуются, когда батареи проходят циклы зарядки и разрядки: ионы лития двигаются вперед и назад между двумя электродами, при этом некоторые из них выходят из строя в этом "путешествии", слипаются и становятся электрохимически неактивными, образуя сгустки.

Ионы больше не могут добраться до электродов батареи, переставая таким образом участвовать в работе аккумулятора, а именно от количества этих элементов зависит, сколько энергии будет накоплено и отдано.

С течением времени эта проблема усугубляется, и аккумулятор постепенно теряет всю емкость.

Чтобы прийти к такому выводу, ученым пришлось создать условно прозрачный корпус для аккумулятора, который пропускал бы рентгеновские лучи. Таким образом они получили наглядное доказательство тех процессов, которые происходят внутри.

Тогда появилось предположение, что ключ к восстановлению упущенных возможностей аккумулятора лежит в принудительном сдвиге этих островков. Ученые использовали особый "шоковый" режим подзарядки и разрядки. Они создали специальную тестовую батарею, предназначенную для наблюдения в режиме реального времени за изолированными литиевыми островами при зарядке устройства. С сильным током неактивное накопление лития удалось сдвинуть с места и вернуть в рабочий процесс.

Однако неизвестно, означает ли это, что сильный ток позволяет снова рассеять островки на отдельные элементы или просто приводит их в движение в том виде, в каком они есть.

В настоящее время исследователи утверждают, что их открытие может продлить срок службы литиевых аккумуляторов примерно на 30 процентов. При этом не придется создавать аккумуляторы нового типа, достаточно модифицировать зарядные устройства, добавив в них краткосрочный "шоковый режим" зарядки.

Источник: https://tech.24tv.ua/ru/najden-legkij-sposob-vosstanovit-izn...

Toyota Motor 23 декабря начала в Японии свободную продажу своего субкомпактного двухместного электромобиля C+ Pod. Напомним, эта машина производится с конца 2020-го, более года она была доступна для покупки только корпоративным клиентам, в первую очередь сервисам каршеринга (поминутной аренды авто).

Цена C+ Pod для физлиц варьируется от 1,65 до 1,716 млн иен (=1,060-1,1 млн рублей). Машина предлагается в том числе в лизинг, причем с условием утилизации батареи после исчерпания ее ресурса.

Длина, ширина и высота C+ Pod составляют 2490, 1290 и 1550 мм соответственно. Электромотор смонтирован в задней части и приводит в движение заднюю ось. Мощность двигателя — всего 9,2 кВт (13 л.с.), крутящий момент — 56 Нм. Его питает литий-ионная батарея емкостью 9,06 кВт*ч, запас хода на одной зарядке достигает 150 км. Для восполнения энергии с 0 до 100% требуется 5 часов, кроме того, машина сама может служить источником энергии для внешних устройств: для этого под сиденьем водителя есть розетка, время работы на раздачу электричества — до 10 часов.

C+Pod сделан максимально простым — например, боковые стекла здесь не имеют опускного механизма, вместо этого — небольшие вручную открываемые форточки. C+ Pod — это даже не полноценный автомобиль, поскольку он заточен под класс L7e, то есть тяжелые квадрициклы по международной классификации (не путать с квадрОциклами). Они могут ездить по дорогам общего пользования, при этом стоимость страховки для них рассчитывается по пониженному, мотоциклетному тарифу, также они облагаются льготным транспортным налогом.

Благодаря скромным размерам Toyota C+ Pod имеет минимальный радиус разворота — 3,9 м.

Источник: https://news.drom.ru/Toyota-86626.html

Справка:

Квадрициклы — самостоятельная категория четырёхколёсных транспортных средств, предназначенных для движения по дорогам общего пользования, которая, несмотря на сходство названий, лишь отчасти пересекается с другим видом транспорта, известным на постсоветском пространстве под названием «квадроциклы» — четырёхколёсные мототранспортные средства повышенной проходимости без кузова. Наряду с некоторыми «квадроциклами», к категории квадрициклов относятся также мотоколяски, подобные отечественным «инвалидкам» (например С3А из «Операции Ы» или «Кинешма»), японской Daihatsu Midget и французской Renault Twizy, а также другие близкие к ним лёгкие четырёхколёсные транспортные средства.

Мотоколяска определяется Государственным стандартом как «квадрицикл с кузовом».

Далее, далеко не все «квадроциклы» в привычном для постсоветского пространства понимании включаются в данную категорию — многие из них подпадают под категорию мотовездеходов (средства мототранспортные четырёхколёсные внедорожные), соответственно, не предназначены к эксплуатации на дорогах общего пользования и не подлежат сертификации и регистрации в органах ГИБДД — их регистрация осуществляется в органах Гостехнадзора на основании паспорта самоходной машины (ПСМ). Разница между квадроциклом, сертифицированным по категории квадрициклов, и мотовездеходом не носит конструктивного характера, она связана главным образом с назначением конкретного транспортного средства. Мотовездеходы не связаны установленными для квадрициклов ограничениями массы и мощности двигателя, поэтому, в частности, модели иностранного производства, в эти рамки не вписывающиеся, обычно попадают именно в эту категорию транспортных средств.

Привлекательный дизайн, также важен

Себестоимость солнечного коллектора из вторичных материалов 1500-2000р на 1 м2.
Окупаемость может быть достигнута за два отопительных сезона. Например  в случае электрического отопления. (Окупаемость зависит от множества факторов и должна рассчитываться для каждого типового проекта индивидуально)

Размещение солнечных коллекторов на южном фасаде дома кроме всего дают бонус к теплоизоляции стены. Если сразу при строительстве дома проектировать фасад из солнечных коллекторов то от его установочной стоимости надо отнимать стоимость заменяемого фасада.
(Грамотное проектирование существенно ускоряет окупаемость)

Двух квадратных метров площади солнечного коллектора хватит для прогрева разве что курятника.
Для реализации первого уровня — "В солнечные часы отопление полностью от солнца",
потребуется 15-20 квадратов солнечных коллекторов на каждые 100 м2 дома.
Солнечных дней во время отопительного сезона может быть 60 (Санкт-Петербург)
Если считать что солнечный коллектор будет работать 5 часов в среднем в день, то получается 300 часов умножаем на 20 квадратов, умножаем на КПД 0.2(занижено)  = 1200 кВт*ч отопления.
Что при цене за 1 киловатт в 3 рубля дает 3600р.
Окупаемость 8.5 лет: 20м2 * 1500р = 30000р. / 3600р. = 8.3 лет
Рентабельность: 12.5% годовых, выше чем средний процент по вкладам сейчас, в 8%
Это в крайне облачном Питере 60 солнечных дней на время отопительного сезона, а в моей Тюменской области таких дней около 100.

Солнечные коллекторы не могут работать сбалансированно, получаемого в моменте солнечного тепла будет либо не хватать, либо оно будет избыточным.
Избыточное, или все тепло имеет смысл накапливать в подвальном помещении, получая эффект теплого пола без теплого пола. Этим как минимум компенсируются 10-20% теплопотерь дома.

Таким образом реализуется второй уровень — "В солнечный день отопление полностью от солнца" + "ночь".

Допустим есть 100 кубов подвального помещения(бетона и грунта) и они способны зарядится на 125 кВт*ч

Это энергия заключена в разнице температур между 25 и 20 градусов, то есть на 1 градус 25 кВт*ч в 100 кубах или 250 ватт в одном кубе.
Также если у вас бывают пластиковые бутылки в хозяйстве, то имеет смысл наполнять их водой и закидывать в подвальное помещение так как вода в 5 раз эффективнее грунта в качестве теплового аккумулятора.

Вне отопительного сезона тепло от солнечных коллекторов должно сбрасываться в баню.
Варианты с отсутствием бани на участке не рассматриваются. Баня (или сауна) (или хамам), должна быть обязательно.

Пример солнечных коллекторов заменяющих собой забор.

Палеты полипропиленновые (вторичные) 1000х1200мм - 300р штука (тот же материал что и в трубах отопления)
Стекло (вторичное) - 150р за квадрат (В каждом втором домохозяйстве найдутся запасы оконного стекла)
Брусок(новый) 50х50 в качестве профиля для стекла - 220р на квадрат
Лак яхтный - 45р на квадрат, для обработки деревянных частей.
Доска обрезная(новая) 30х150х6000мм - 200р. на квадрат
Изоляция для бань фольга 5 мм (новая) - 80р. на квадрат
Акриловое стекло(новое) 5мм - 250р на квадрат
Труба гофрированная D80(новая) - 40р на квадрат
Кирпич силикатный (новый) - 75р на квадрат
Разное - 100р на квадрат
Итого: 1460р за квадрат.

Опциально для защиты стекла:
Автомобильная защитная, антигравийная пленка (новая) - 1000р. на квадрат.

И это относительно дорогой двухсторонний вариант солнечного коллектора на месте забора.
При подсчете окупаемости надо отнимать стоимость ранее планируемого забора. Например, забор из профнастила может стоить 15000 рублей за 10 погонных метров, а солнечный забор 30000 рублей за 10 погонных метров. И переплата(дополнительная инвестиция) составит всего 15000 рублей, которые быстро окупятся.

Резюме: Правильно спроектированные солнечные коллекторы окупаются везде и всегда и могут служить очень долго.

В России где-то 50 млн частных домов и на каждом участке, по любому найдется 20 квадратов под солнечные воздушные коллекторы.

Экономия всего лишь 1500 кВт*ч в год на такой объем дает 225 млрд рублей и 75 000 тераватт, что для сравнения составляет 5% тепловой выработки всех российских ТЭЦ и котельных (1 493 292 ТВт*ч)

Со своей стороны, я предлагаю бесплатное консультирование и разработку типовых проектов установок солнечных воздушных коллекторов.