Azken urteotan, hitzak “lur arraroen elementuak«, «energia berriko ibilgailuak» eta «garapen integratua» gero eta maizago agertzen ari dira komunikabideetan. Zergatik? Batez ere, herrialdeak ingurumenaren babesaren eta energia aurrezteko industrien garapenari gero eta arreta handiagoa ematen diolako eta lur arraroen elementuak energia berriko ibilgailuen arloan integratzeko eta garatzeko duen potentzial izugarriagatik gertatzen da hori. Zeintzuk dira lur arraroen elementuen lau aplikazio-norabide nagusiak energia berriko ibilgailuetan?
△ Lur arraroen iman iraunkorreko motorra
I
Lur arraroen iman iraunkorreko motorra
Lur arraroen iman iraunkorreko motorra 1970eko hamarkadaren hasieran sortu zen iman iraunkorreko motor mota berri bat da. Bere funtzionamendu-printzipioa motor sinkrono elektriko baten berdina da, baina lehenengoak iman iraunkor bat erabiltzen du kitzikapen-harilketa ordezkatzeko. Ohiko kitzikapen-motor elektrikoekin alderatuta, lur arraroen iman iraunkorreko motorrek abantaila nabarmenak dituzte, hala nola egitura sinplea, funtzionamendu fidagarria, tamaina txikia, pisu arina, galera txikiak eta eraginkortasun handia. Gainera, motorraren forma eta tamaina malgutasunez diseinatu daitezke, eta horrek oso baliotsua egiten du energia berriko ibilgailuen arloan. Automobiletako lur arraroen iman iraunkorreko motorrek batez ere bateriaren energia elektrikoa energia mekaniko bihurtzen dute, motorraren bolantea biraraziz eta motorra martxan jarriz.
II
Lur arraroen bateria
Lur arraroen elementuek ez dute litiozko baterien elektrodo-material nagusien prestaketan parte hartu bakarrik, baita berun-azido baterien edo nikel-metal hidruro baterien elektrodo positiboak prestatzeko lehengai gisa ere balio dezakete.
Litiozko bateria: Lur arraroen elementuak gehitzeari esker, materialaren egitura-egonkortasuna bermatuta dago neurri handi batean, eta litio ioien migrazio aktiboaren hiru dimentsioko kanalak ere neurri batean zabaldu dira. Horri esker, prestatutako litiozko ioizko bateriak kargatzeko egonkortasun handiagoa, ziklo elektrokimikoen itzulgarritasuna eta ziklo-bizitza luzeagoa ditu.
Berun-azidozko bateria: bertako ikerketek erakusten dute lur arraroak gehitzeak erresistentzia, gogortasuna, korrosioarekiko erresistentzia eta oxigenoaren bilakaera hobetzen dituela elektrodo-plakaren berun-oinarritutako aleazioaren gehiegizko potentziala. Lur arraroak osagai aktiboan gehitzeak oxigeno positiboaren askapena murriztu dezake, material aktibo positiboaren erabilera-tasa hobetu eta, beraz, bateriaren errendimendua eta bizitza erabilgarria hobetu ditzake.
Nikel-metal hidruro bateria: Nikel-metal hidruro bateriak gaitasun espezifiko handia, korronte handia, karga-deskargatzeko errendimendu ona eta kutsadurarik eza ditu abantaila gisa, beraz, "bateria berdea" deitzen zaio eta automobilgintzan, elektronikan eta beste arlo batzuetan asko erabiltzen da. Nikel-metal hidruro bateriaren deskarga-ezaugarri bikainak mantentzeko eta, aldi berean, bere bizitza-galera inhibitzeko, JP2004127549 patente japoniarrak aurkezten du bateriaren katodoa lur arraroetan oinarritutako magnesio eta nikel hidrogeno biltegiratze aleazioz osatuta egon daitekeela.
△ Energia berriko ibilgailuak
III.
Katalizatzaileak hirutar katalizatzaileetan
Jakina denez, energia berriko ibilgailu guztiek ezin dute zero isuri lortu, hala nola ibilgailu elektriko hibridoek eta ibilgailu elektriko programagarriek, zeinek substantzia toxiko kopuru jakin bat askatzen baitute erabiltzean. Automobilen ihes-gasen isuriak murrizteko, ibilgailu batzuek hiru bideko katalizatzaileak instalatzera behartuta daude fabrikatik irtetean. Tenperatura altuko autoen ihes-gasak igarotzen direnean, hiru bideko katalizatzaileek CO, HC eta NOx-en jarduera hobetuko dute Go-n, barneko arazketa-agentearen bidez, Redox osatu eta gas kaltegabeak sortu ahal izateko, eta hori ingurumenaren babeserako lagungarria da.
Katalizatzaile hirutarraren osagai nagusia lur arraroen elementuak dira, eta funtsezko zeregina dute materialak gordetzeko, katalizatzaile nagusietako batzuk ordezkatzeko eta laguntzaile katalitiko gisa balio izateko. Isats-gasaren arazketa-katalizatzailean erabiltzen den lur arraroa batez ere zerio oxidoaren, praseodimio oxidoaren eta lantano oxidoaren nahasketa bat da, eta hauek aberatsak dira Txinan lur arraroen mineraletan.
IV
Oxigeno sentsoreetako material zeramikoak
Lur arraroen elementuek oxigenoa biltegiratzeko funtzio bereziak dituzte beren egitura elektroniko bereziagatik, eta askotan erabiltzen dira erregai injekzio sistemetan oxigeno sentsoreetarako zeramikazko materialak prestatzeko, eta horrek errendimendu katalitiko hobea lortzen du. Erregai injekzio sistema elektronikoa karburadorerik gabeko gasolina motorrek erabiltzen duten erregai injekzio gailu aurreratu bat da, hiru zati nagusiz osatua: aire sistema, erregai sistema eta kontrol sistema.
Horrez gain, lur arraroen elementuek aplikazio ugari dituzte engranajeetan, pneumatikoetan eta karrozeriako altzairuan bezalako piezetan. Esan daiteke lur arraroak funtsezko elementuak direla energia berriko ibilgailuen arloan.
Argitaratze data: 2023ko uztailaren 14a