Nasa labas na - muli ?! fizkes / Shutterstock.com
Bakit namamatay ang mga baterya? At, bakit maaari lamang sila ay muling makapag-recharge nang maraming beses bago sila ay hindi magtatagal ng isang kapaki-pakinabang na halaga ng bayad? Tinanong ako ng aking anak na lalaki nang mga taon na ang nakalilipas nang tumigil ang kanyang kotse sa baterya na gumagalaw, na nagtataka kung ano ang tinatawag niyang "walang hanggang baterya." At ang parehong tanong na ito ay malamang na tumawid sa isip ng bawat gumagamit ng cellphone na sinusubukang magpadala ng isang huling teksto bago kumislap ang screen.
Pananaliksik, tulad ng minahan, patuloy sa buong mundo upang gumawa ng mga baterya na singil nang mas mabilis, magtagal na, at maaaring ma-recharged at ma-discharged ng maraming beses kaysa sa ngayon. Ngunit hangga't gusto mo at ko, imposibleng gumawa ng tunay na walang hanggang baterya. Nagturo ako ng termodinamika para sa higit sa 30 na taon. Sa ngayon, walang anuman na nagpapahiwatig na maaari naming masira ang mga pangunahing batas ng agham upang makuha ang mailap na baterya na iyon.
Ang mga siyentipiko at mga inhinyero ng baterya ay tumatawag sa pangunahing problema na "kapasidad na lumubog." Ang mga regular na tao ay nagtataka tungkol sa mga tanong na ito tulad ng "Bakit hindi ang aking baterya ay may singil?" At mga reklamo tulad ng "Ko lang recharged ang bagay na ito at ito ay out na muli!"
Ito ay isang resulta ng ikalawang batas ng thermodynamics, na nagsasabi na kapag ang ilang mga tunay na proseso ang mangyayari, ito ay lumilikha ng isang tiyak na halaga ng nasayang enerhiya sa kahabaan ng paraan na hindi maaaring mabawi. Anumang oras ng isang baterya ay sisingilin o pinalabas, may isang maliit na bit ng nasayang enerhiya - isang maliit na piraso ng nasayang kapasidad sa baterya na hindi maaaring mabawi.
Upang makita kung paano ito gumagana, isipin ang paggamit ng baterya tulad ng paglilipat ng tubig sa pagitan ng dalawang tasa. Ang paggamit ng isang baterya ay tulad ng pag-alis ng tubig mula sa isang tasa papunta sa isa, at ang singilin ang baterya ay nagsasangkot ng pagbuhos ng tubig pabalik sa unang tasa. Kahit na gawin mo ito nang isa o dalawang beses nang walang pagbagsak ng isang drop, laging may isang maliit na maliit na bit na naiwan sa bawat tasa na hindi mo maaaring ibuhos.
Laging may hindi bababa sa isang maliit na natira
{youtube}https://youtu.be/pVbaRYoSBYk{/youtube}
Ngayon isipin ang pagbuhos ng pabalik-balik o daan-daan o kahit libu-libong beses sa loob ng dalawa o tatlong taon (para sa isang baterya ng cellphone) o 10 sa 20 na taon (para sa isang de-kuryenteng kotse). Sa paglipas ng panahon, ang lahat ng libu-libong maliliit at malalaking bagay na nagkamali ay nagdaragdag sa halos isang tubig na nawawala. Kahit na ang pagbagsak ng isang bahagyang nakikita drop - sabihin ang isang-ikasampu ng isang milliliter - nagdadagdag ng hanggang sa isang buong litro kung ito ay mangyayari 10,000 beses. Hindi nito isinasama ang posibilidad ng isang tasa na nagkakamali sa ilang paraan na nawawalan ng mas maraming tubig - tulad ng pagbubuga ng pagtagas o pagpapainit at pagdudulot ng pagsingaw.
Kung paanong ang tubig ay hindi maaaring hindi nawawala kapag nagbubuhos mula sa isang tasa papunta sa isa pa, mas maraming enerhiya ang kinakailangan upang singilin ang baterya kaysa sa talagang iniimbak, at mas mababa ang enerhiya ay lumabas kaysa sa naka-imbak dito. Ang proporsyon ng nasayang na enerhiya sa nakaimbak na enerhiya ay lumalaki sa paglipas ng panahon.
Sa katunayan, kung mas ginagamit mo ang isang baterya, mas maraming enerhiya ang makakakuha ng nasayang, at mas maaga ang baterya ay maabot ang isang punto kung saan ito ay patay at hindi kapaki-pakinabang na ma-recharged. Ako at ang iba pa pag-aaral ng mga paraan upang maipapatakbo nang mas maayos ang mga discharging-recharging cycle upang mabawasan ang dami ng basura, ngunit ang pangalawang batas ng thermodynamics ay laging tiyakin na walang paraan upang mapupuksa ito nang buo.
Tungkol sa Ang May-akda
Steve W. Martin, Propesor ng Mga Materyales sa Agham at Teknolohiya, Iowa State University
Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay Books
at InnerSelf Market at Amazon
