Bor & Hidrojen Bataryası Şarj Gerektirmeden Tesla’ya Dünya’nın Çevresini 3 Kez dolaştıracak mı?

Elon Musk Bor’a Aşık Değil, Sırılsıklam Aşık!..

Tesla, merkezi Austin, Teksas'ta bulunan bir Amerikan elektrikli araç üreticisi ve temiz enerji şirketidir. Tesla; elektrikli arabalar ve evden şebeke ölçeğine kadar enerji depolama bataryaları, güneş panelleri, güneş enerjili çatı kiremitleri ve diğer ilgili ürün ve hizmetleri üretir.

Neredeyse 1 trilyon dolardan bahsettiğimiz piyasa değeriyle Tesla, dünyanın en değerli otomobil üreticilerinden birisidir. Şirket, alternatif enerji kaynakları sağlamak amacıyla pillerinde lityum, neodim mıknatıslarında ise Bor kullanıyor; ayrıca daha hafif, daha kaslı bir araç gövdesi sağlamak için de Bor kullanılıyor.

Tesla'nın elektrikli araç stratejisine bakıldığında, kuruluşun öncelikli çalışmalarının otomotiv enerji üretimi ve depolaması ile sanayi sektöründeki enerji etrafında döndüğü görülüyor. Şirket, elektrikli araçların tasarım geliştirme, üretim ve satışına odaklanıyor.

Tesla, arabalarına güç sağlamak için lityum ve bor kullanıyor. Enerji elde etmek için geleneksel yöntemleri kullanmaz. Lityum iyon pilleri, elektrikli araçlara yönelik diğer pil türlerine göre daha hafiftir. Güç aktarım mekanizmasındaki neodimyum mıknatıslar bor içerir.

Tesla, otomotiv otomobil yapıları için olağanüstü malzemelere güveniyor Tesla otomobilleri, boksit titanyum, bor çeliği, karbon fiber, Silikon ve bakır kablolar dahil olmak üzere bir dizi olağanüstü malzeme içeriyor.

Tesla arabalarındaki akü profiline bakıldığında katotun %80 nikel, %15 kobalt, %5 alüminyum ve geri kalanı lityumdan oluştuğu görülüyor. Anot, lityum adalarını tutmak için esas olarak grafitli silikondur. Lityum tuzunun bir elektroliti kullanılır ve diğer malzemeler arasında bakır veya alüminyum folyo bulunur.

Bu, pil profiline yüksek bir spesifik enerji ve kullanım ömrü, ortalamanın üzerinde bir performans ve güç verirken, maliyet ve güvenlik değişkenleri araştırmalarla sürekli olarak geliştirilmektedir.

Uzmanlar otomobilin güvenlik derecelendirmesini, menzilini ve tasarımını överler. Tesla Model S'de kullanılan inanılmaz malzemelerin tüm bunları mümkün kıldığını da dikkate almakta fayda var.

Tesla pil takımının ağırlığı 1200 pound olup, bu da arabanın toplam ağırlığının yaklaşık %26'sına eşittir. Yerden 44,5 santimetre yüksekte olan otomobilin ağırlık merkezi şimdiye kadarki en alçak noktada bulunuyor. Pilin kendisi 7.104 lityum iyon pil hücresi içeriyor.

Grafit, lityum iyonlarını tutmak için bir anot olarak kullanılır ve silikonun da anotta daha küçük miktarlarda kullanılması muhtemeldir. Elektrolit lityum tuzundan oluşuyor ve son olarak pilde bakırın yanı sıra alüminyumun da kullanılması muhtemel.

Lityum-iyon piller aynı zamanda çoğu Panasonic, Sony ve Samsung tarafından üretilen elektronik cihazlarda da kullanılmaktadır. Örneğin kablosuz elektrikli süpürgeler NCA nickel cobalt aluminium pillerle donatılmıştır.

NCA ve NMC Nickel Manganese Cobalt'ın benzer yapıları vardır. Oldukça benzer elektriksel kimyasal davranışlara sahiptirler ve aynı performansı gösterirler. Nispeten yüksek enerji yoğunluklarına ve yüksek performansa tanık olabilirsiniz.

Borla çalışan neodimyum mıknatısların enerji kaynağı sağladığı güç aktarım mekanizmasına bir göz atalım. Neodimyum mıknatıs, bilinen en güçlü maddelerden biri olan neodimyumun gücünü kullanan bir tür kalıcı mıknatıstır. Neodimyum mıknatıslar elektrikli güç aktarım sisteminin bir parçasıdır.

Hareket etmeyen geleneksel bir elektrik motorunun statoru veya parçası gibi davranır. Elektrik motorlarındaki neodim mıknatıslar, özellikle yüksek performanslı motorlarda veya boyutun küçültülmesinin önemli bir faktör olduğu durumlarda diğer mıknatıs türlerine göre daha fazla avantaja sahiptir. Tüm yeni teknolojilerin ürünün genel boyutunu küçültmeyi hedeflediği göz önüne alındığında, bu motorların yakın gelecekte tüm pazarı ele geçirmeye başlaması muhtemeldir.

Bu neodimyum mıknatıslar otomotiv endüstrisinde giderek daha fazla kullanılmaktadır ve bu sektöre yönelik yeni manyetik uygulamaların tasarlanmasında tercih edilen seçenek haline gelmiştir. Elektrik motorlarında neodim mıknatıslar, motorlar daha küçük ve daha hafif olduğunda daha iyi performans gösterir.

Tesla'nın Ar-Ge'ye odaklandığı iyi biliniyor. Kritik mühendislik ve tasarım faaliyetleri, yeni ürün geliştirmeyi desteklemeye yardımcı olur. Tesla ayrıca araç mühendisliği, yenilikçi üretim ve enerji depolama konularında da üstünlüğe sahip. Güç aktarım mekanizması ve akü paketi modüler bir tasarıma sahiptir. Bu, gelecek nesil araçların bu teknolojiye entegre olmasına yardımcı oluyor.

Boron da dahil olmak üzere Tesla otomobillerinde kullanılan bazı elementlere daha yakından bakalım.

Tesla Model S'in gövdesi ve şasisi alüminyumdan yapılmıştır. Alüminyumu çoğunlukla boksit cevherinden elde ediyoruz. Bu hafif alüminyum, pilin menzilini diğer elektrikli araçlara göre çok daha fazla artırmaya yardımcı oluyor. Bor burada alüminyumun güçlendirilmesinde de kritik bir rol oynuyor. Güvenliğin önemli noktalarında yüksek mukavemetli bor çeliği kullanılır. Demir, bor, pişirme kömürü ve diğer katkı maddeleri bor çeliğinin ana bileşenleridir.

Borun elektrikli araç güç üretiminde oynayabileceği rol nedir?

Benzinli ve dizelle çalışan 2 milyar aracın yerini almaya yetecek kadar lityum ve kobalt kaynaklarının bulunup bulunmadığı üzerine çalışmalar ve tartışmalar yapılıyor. Bununla birlikte, araçların batarya ile enerjilendirilmelerinde borlu ve hidrojen kullanılarak daha iyi bir çözüm bulunabilir. Bor, dünya çapında 15 milyon ton lityuma karşılık, yalnızca Türkiye'de milyarlarca ton rezervle bol miktarda bulunmaktadır.

İki ana özellik borun lehine çalışır. Herhangi bir atık bırakmaz. İkincisi ise doğrudan elektrik üretebiliyor. Bor ve hidrojen, helyum atomlarında elektron bulunmayan alfa parçacıklarına yol açar. Araçların yüklerini nötralize etmek için elektronlara ihtiyacı vardır. Elektrik akımı, bir taşıtın tahrik motorlarına benzer bir devre aracılığıyla iletilir.

Teknoloji çok uzak gibi görünse de önümüzdeki on yıl gibi daha kısa bir sürede bor hidrojen füzyonunu kullanan arabaları yollarda görebiliriz.

Bilim insanları 14 miligram hidrojen ve Bor 11’in, 300 kilowatt enerji açığa çıkarabileceği belirtiyorlar.

Bunu düşünürsek, Tesla'nın uzun menzilli Model S şu anda 100 kilowatt'lık bir pille 370 mil gidiyor. Bir gram hidrojen bor yakıtının potansiyel menzili 80.000 mile (128 747 km) yakındır. Gelişmiş enerjinin geleceği kesinlikle heyecan verici ve Elon Musk'un da bu işin içinde olacağından emin olabilirsiniz. 

Dünya Bor cevheri talebinin 3/4’ünü Türkiye karşılamaktadır. ABD’nin 20 yıllık Bor cevheri kaldı, 1911 yılından bu yana cevherlerini tüketmektedir. Dünya’daki geri kalan Bor cevheri miktarı da cılızdır.

Önümüzdeki çeyrek asırdan sonra Dünya Bor cevheri için tamamen Türkiye’ye muhtaçtır.

Elon Musk’ın bu yıl bitmeden mükemmel Bor bataryasını dünyaya ilan edeceği bekleniyor, ayrıca Bor bataryası ile ilgili çalışmalar sadece Tesla ile sınırlı da değil. 

Dünya bataryada enerji depolama konusunda çok uğraş veriyor, bunun gerçekleşebilmesi için Bor elementinin sihirli katkısına olan ihtiyaç her zamankinden daha fazla. Önümüzdeki yıllarda Bor bataryası ve Bor dünya gündeminde çok fazla yer bulacaklar.