קבלים במקום סוללות?

חברה גרמנית מפתחת קבלים המסוגלים לאכסן כמות מטען גדולה במיוחד, באמצעות תמיסה שבה מומס מלח פלואורבורטי ומאפשרת אחסון כמות עצומה של אלקטרונים עודפים

הדרך המקובלת ביותר "לאכסן" אנרגיה חשמלית לשימוש מאוחר יותר היא הסוללה, אם בצורתה קטנת הממדים, המשמשת להפעלת מכשירים קטנים כגון מקלטי רדיו, מחשבונים, טלפונים ניידים ואם בצורתה הגדולה יותר, המוכרת יותר בשם מצבר.

 

שכלולים וגם חסרונות

 

אולם חרף כל השכלולים שחלו בסוללה המסורתית, היא סובלת מחסרונות כגון טעינה ממושכת הנמשכת שעות וכן התבלות שאיננה מאפשרת עוד טעינה, לאחר כמה מאות מחזורים של טעינה-פריקה. אחד מן הרעיונות להתמודדות עם בעיות אלו היא לאכסן אנרגיה חשמלית בקבל, במקום בסוללה המסורתית, המבוססת על תגובות כימיות; אולם הקבלים בני ימינו סובלים מכמות אכסון אנרגיה נמוכה בהשוואה לסוללות באותו גודל.

 

אלפרד זיגל, מנהל בחברה גרמנית בשם האניוול (Honeywell) טוען שחברתו פיתחה תמיסה כימית המסוגלת לסייע בפיתוחם של קבלי-על, קבלים שיהיו מסוגלים לאכסן בתוכם אנרגיה בצפיפות גדולה בהרבה מאשר בקבלים רגילים. מה שיאפשר זאת היא תמיסה שבה מומס מלח פלואורבורטי (fluorborate salt).

 

ההבדל הוא בחומרים הכימיים

 

מלח זה מאפשר לאכסן כמות עצומה של אלקטרונים עודפים (אלקטרונים בכמות גדולה מכמות הפרוטונים במאסת חומר נתונה). המלח מומס בריכוז גבוה בממיס מיוחד ואז הוא משוקע על לוחות פחם. ההבדל העיקרי בין הסוללה לבין הקבל בנוגע לשימוש בחומרים הכימיים שבהם היא שבסוללה.

 

 

 

תגובה כימית בין החומרים שבתוכה גורמת להפקת האנרגיה החשמלית ואילו החומרים הכימיים של הקבל משמשים רק להחזקת האלקטרונים החופשיים ותהליך הפקת האנרגיה בו הוא תהליך פיזיקלי, ולא כימי. אלפרד זיגל טוען שבאמצעות התמיסה המיוחדת שפיתחה חברתו, ניתן לאכסן בקבל כמות מטען גדולה פי מיליון מאשר בקבלים רגילים באותו הגודל.

 

איך נקבעת תוחלת החיים

 

לאכסון אנרגיה חשמלית בקבלים יש מספר יתרונות על סוללה רגילה. אחת מהן היא טעינתו המהירה של קבל, הנמשכת שניות ספורות, לעומת שעות בסוללה. קבל גם מסוגל לשחרר אנרגיה בקצב מהיר בהרבה מסוללה. יתרון נוסף הוא אורך חייו הממושך.

 

משך חייה של סוללה נקבע על פי הזמן בו מחזיקים מעמד החומרים המגיבים בתוכה. משך חיים זה מגיע לכמה מאות מחזורי טעינה-פריקה, לכל היותר. בקבל אין משמעות למספר מחזורי הטעינה-פריקה: עקרונית הם יכולים להימשך עוד ועוד בלי להשפיע כהוא זה על משך חייו. יתרונות אלה של הקבל על פני הסוללה עשויים להפוך אותו בעתיד ליורשה של הסוללה הנטענת.

 

בא רק בפרצי אנרגיה

 

יחד עם זאת, חיסרון בולט ביותר של הקבל הוא שאין עדיין אפשרות כרגע לשחרר מתוכו אנרגיה חשמלית בקצב קבוע אלא רק פרץ גדול של אנרגיה בשניות ספורות. חיסרון זה מונע ממנו, כמובן, להיות כשיר לאספקת אנרגיה למכשירים הדורשים קצב קבוע של אספקת אנרגיה חשמלית (שהם כמדומה הרוב המכריע של המכשירים). כגון מחשבים ניידים, מקלטי טלוויזיה ומכוניות חשמליות.