MIT:stä spinnanneen Open Water Powerin (OWP) tavoitteena on parantaa merkittävästi miehittämättömien vedenalaisten laitteiden (UUV) toiminta-aikaa merialueella. Äskettäin L3 Technologiesin hankkima yritys on kehittänyt uuden alumiini-vesi -akkujärjestelmän, joka antaa vedenalaisille laitteille kymmenkertaisen toiminta-ajan verrattuna perinteisten litiumioniakkuihin.
Tehojärjestelmä voisi löytää monenlaisia käyttötarkoituksia, kuten auttaen UUV-laitteden sukeltaa syvemmälle ja pidempiä aikoja. Niitä voisi käyttää erilaisissa tutkimus ja anturijärjestelmissä. Nykyään niissä käytetään litiumakkuja, joihin liittyy useita hankaluuksia.
Open Water Powerin energiajärjestelmä on turvallisempi, halvempi ja pitkäikäisempi. Se koostuu alumiinianodista ja katodista, joka seostettu pääasiassa nikkelillä sekä elektrodien välissä olevasta alkalisesta elektrolyytistä.
Kun uusi akkujärjestelmä on sijoitettu merelle, vesi otetaan akkuun ja halkaistaan katodilla hydroksidin anioneiksi ja vetykaasuksi. Hydroksidin anionien ollessa vuorovaikutuksessa alumiinianodin kanssa syntyy alumiinihydroksidia ja elektroneja. Sekä alumiinihydroksidi että vetykaasu ovat vaarattomia jätteitä esimerkiksi maanpäällisien moottoreiden pakokaasuihin verrattuna.
Komponentit aktivoituvat vain silloin, kun ne ovat märkiä. Kun alumiinianodi syöpyy, sen voi vaihtaa pienin kustannuksin.
Yksi suuri haaste alumiiniakuilla on, että tietyt kemiat vaikeuttavat elektronien luovuttamista piiriin. Lisäksi reaktiotuote, alumiinihydroksidi, tarttuu elektrodin pinnalla, estäen reaktion jatkumisen.
Ensimmäinen haaste voitettiin valmistamalla galliumrikastettu alumiinianodi, joka onnistuneesti lahjoitti elektroneja, mutta syöpyi hyvin nopeasti. Toiseen haasteeseen kehitettiin elektrolyyttejä ja seoksia, jotka estävät parasiittisia korroosioprosesseja ja estävät alumiinihydroksidikerroksen muodostumisen anodille.
Tänä päivänä akkujärjestelmässä käytetään pumppua kierrättämään elektrolyyttiä keräämään ei-toivottua alumiinihydroksidia anodilla ja dumpaten sen räätälöityyn saostusansaan. Kun se on täynnä, ansa jätteineen ulostetaan ja korvataan automaattisesti. Elektrolyytti estää myös meren organismien kasvun akkujärjestelmän sisällä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 29.6.2017
Analog Devices päätti jokin aika sitten lopettaa yhteistyön englantilaisen jakelijan Anglia Componentsin kanssa. Tässä ei ole sinänsä mitään ihmeellistä, mutta Anglia suivaantui tästä niin paljon, että tuli julkisuuteen asian kanssa. Toimitusjohtaja Steve Rawlinsin mukaan ADI:n päätös rajoittaa asiakkaiden valinnanvaraa.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.