4 Minute
Materiale inovatoare: Reimaginarea siguranței și sustenabilității bateriilor pentru vehiculele electrice
Vehiculele electrice (EVs) au schimbat radical industria auto, însă provocările legate de siguranța bateriilor și designul ecologic persistă. O descoperire recentă arată că utilizarea lemnului—provenit din surse sustenabile—poate îmbunătăți semnificativ amprenta ecologică și rezistența la impact a carcaselor pentru bateriile EV.
Cercetare de top: Bateriile hibride lemn-oțel comparate cu cele din aluminiu
Cercetătorii de la Universitatea Tehnică din Graz, Austria, au realizat un studiu esențial comparând carcasele tradiționale din aluminiu cu modele hibride, formate din lemn și oțel. Deși aluminiul este preferat pentru durabilitatea și rezistența sa, producția sa consumă multă energie și ridică probleme ecologice. În schimb, designul hibrid utilizează lemn regenerabil de mesteacăn, plop sau paulownia la interior, încapsulat într-un strat subțire de oțel ultra-ușor și rezistent.
Design ecologic și performanță ridicată
Premisa este simplă, dar curajoasă: pot materialele pe bază de lemn să atingă integritatea mecanică a aluminiului masiv? Răspunsul studiului este pozitiv. În testele de impact standardizate, carcasele hibride lemn-oțel – denumite „Bio!Lib” – au înregistrat performanțe similare cu structurile din aluminiu folosite la modele precum Tesla Model S. Secretul constă în structura celulară naturală a lemnului, care absoarbe energia la coliziune.
Hibridele pe bază de plop și mesteacăn au prezentat o capacitate de absorbție a energiei cu până la 98% mai mare decât aluminiul ductil, și cu 76% mai mare decât aluminiul de înaltă rezistență. Toate cele trei variante pe bază de lemn au menținut o rezistență excelentă la îndoire sub stres, ceea ce le certifică fiabilitatea structurii pentru utilizarea reală în domeniul auto.
Rezistență la foc: Rolul inedit al plutei
Incendiile bateriilor reprezintă una dintre principalele provocări pentru siguranța vehiculelor electrice. Surprinzător, echipa de la TU Graz a descoperit că integrarea plutei – un material organic și regenerabil – în designul carcasei bateriei crește considerabil rezistența la foc. În timpul testelor, carcasele căptușite cu plută au înregistrat temperaturi cu peste 100°C mai scăzute la exterior față de cele tradiționale din aluminiu.
Florian Feist, conducătorul proiectului, explică: „Când pluta este expusă la temperaturi ridicate, aceasta se carbonizează, ceea ce reduce drastic conductivitatea termică și formează o barieră naturală eficientă împotriva căldurii.”
Relevanță pentru piață: Progres către mobilitatea ecologică
Odată cu creșterea rapidă a cotei de piață a vehiculelor electrice, impactul ecologic al componentelor auto devine tot mai important. Descoperirile sugerează că utilizarea carcaselor pentru baterii pe bază de lemn ar putea reduce substanțial emisiile de gaze cu efect de seră din producție, îmbunătățind în același timp rezistența la impact și gestionarea termică.
Acest tip de carcasă se poate integra ușor în arhitectura existentă a vehiculelor electrice, fiind deosebit de interesant pentru modelele care urmăresc să îmbunătățească sustenabilitatea și siguranța pasagerilor fără a compromite integritatea structurală. Demersul evidențiază tendința industriei auto de a adopta materiale ecologice și soluții de inginerie inteligentă pentru sectorul EV.
Perspective de viitor
Deși ideea utilizării lemnului într-un element atât de esențial precum carcasă pentru bateriile litiu-ion pare contraintuitivă, cercetările științifice riguroase deschid noi perspective pentru transportul electric. Pe măsură ce producătorii auto și inovatorii tehnologici caută soluții mai verzi și mai sigure, materiale precum hibrizii lemn-oțel și pluta ar putea deveni componente cheie ale vehiculelor electrice de nouă generație.
Sursa: carscoops
Comentarii