Spis treści
Dziś akumulatory w samochodach elektrycznych uchodzą za bardzo trwałe. Producenci oferują wieloletnie gwarancje, a przypadki poważnych awarii należą do rzadkości. Dwie dekady temu sytuacja wyglądała inaczej. Wiele małych pojazdów elektrycznych korzystało z ciężkich akumulatorów kwasowo-ołowiowych, które szybko traciły sprawność.
Jednym z symboli tamtych czasów był brytyjski mikrosamochód G-Wiz. Debiutował w 2001 roku. Miał prostą konstrukcję i 48-woltowy pakiet zbudowany z klasycznych akumulatorów 12 V. Zasięg na poziomie około 50 mil i prędkość maksymalna w okolicach 50 mph wystarczały do jazdy po mieście, ale technologia była daleka od dzisiejszych standardów.
W tym samym czasie akumulatory litowo-jonowe dopiero zaczynały podbijać elektronikę użytkową. Dziś są wszędzie. Nawet w jednorazowych e-papierosach, które po kilku dniach trafiają do kosza. A w środku często znajdują się sprawne ogniwa.
Drugie życie dla ogniw z e-papierosów
Brytyjski youtuber Chris Doel postanowił sprawdzić, czy takie ogniwa można wykorzystać ponownie. Jego cel był konkretny: zbudować z nich akumulator do samochodu elektrycznego.
Doel zebrał aż 500 pojedynczych ogniw wyjętych z jednorazowych e-papierosów. Każde z nich przetestował. Sprawdził pojemność i stan techniczny. Odrzucił egzemplarze, które nie spełniały założeń. Z pozostałych zbudował własny pakiet trakcyjny.
Ogniwa trafiły do wydrukowanych w 3D obudów. Tworzyły tzw. modułowe rzędy. Finalnie powstało 14 rzędów połączonych szeregowo. Całość dała napięcie 50 V i pojemność około 2,5 kWh.
To niewiele, jeśli spojrzymy na współczesne auta elektryczne z bateriami o napięciu sięgającym nawet 800–900 V i pojemności kilkudziesięciu kWh. Jednak w przypadku małego G-Wiza 50 V to poziom zbliżony do oryginalnego zestawu 48 V. Teoretycznie nowy pakiet powinien więc współpracować z fabryczną instalacją.
Innew podobnym temacie
Bezpieczeństwo przede wszystkim
Największym wyzwaniem przy takich projektach jest bezpieczeństwo. Ogniwa z e-papierosów nie były projektowane z myślą o pracy w samochodzie. Doel zamontował więc bezpiecznik przy każdym ogniwie. Zastosował także system zarządzania baterią, który kontroluje napięcie i nie pozwala na przeładowanie.
Dodatkowo w pakiecie znalazły się czujniki temperatury. Mają reagować w przypadku nadmiernego nagrzewania się modułów. Całość zamknięto w aluminiowej obudowie. Konstrukcja wygląda solidnie i uporządkowanie. Nie przypomina prowizorycznej instalacji.
Ciekawostką jest sposób ładowania. Pakiet można ładować przez USB-C. To oznacza, że mały G-Wiz stał się prawdopodobnie pierwszym samochodem elektrycznym zasilanym przez port znany z laptopów i smartfonów.
Osiągi i ograniczenia
Nowa bateria ma jednak swoje ograniczenia. Maksymalny prąd wyjściowy to 120 A. Tymczasem samochód w skrajnych sytuacjach może żądać nawet 300 A. Gdy kierowca wciśnie pedał gazu do oporu, główny wyłącznik odcina zasilanie.
W normalnej jeździe, przy ciągłym poborze około 100 A, auto osiągnęło prędkość około 40 mph. To niewiele mniej niż fabryczny limit 50 mph. W ruchu miejskim taka prędkość w zupełności wystarcza.
Zasięg okazał się słabszym punktem. Na jednym ładowaniu samochód przejechał około 18 mil. Oryginalnie G-Wiz oferował około 50 mil. Różnica jest wyraźna.
Trzeba jednak pamiętać, że mówimy o baterii zbudowanej z odzyskanych ogniw, które w założeniu miały trafić na wysypisko. 2,5 kWh energii to mniej więcej tyle, ile zużywa przeciętne mieszkanie w ciągu kilku dni. W aucie daje to kilkanaście mil jazdy.
Co ten eksperyment oznacza dla rynku?
Projekt Chrisa Doela to ciekawy eksperyment. Pokazuje, że wiele jednorazowych urządzeń zawiera sprawne ogniwa, które można wykorzystać ponownie. Skala problemu jest duża. Miliony e-papierosów trafiają do kosza każdego miesiąca.
W praktyce budowa pakietu z odzyskanych ogniw jest czasochłonna. Wymaga testów, selekcji i odpowiednich zabezpieczeń. Dla przeciętnego użytkownika to zadanie zbyt skomplikowane i ryzykowne. Producenci samochodów nie sięgną po takie rozwiązanie w seryjnych autach.
Można jednak wyobrazić sobie systemy przemysłowego odzysku ogniw z małej elektroniki. Po weryfikacji mogłyby trafić do magazynów energii o niewielkiej mocy. Na przykład do zasilania oświetlenia, czujników czy systemów off-grid. W takich zastosowaniach niska wydajność prądowa nie jest problemem.
W Europie rośnie presja na recykling baterii. Nowe regulacje obejmują także małe urządzenia elektroniczne. Jeśli firmy zaczną projektować e-papierosy i inne gadżety w sposób ułatwiający demontaż ogniw, odzysk może stać się prostszy i tańszy.
Małe auto, duża lekcja
G-Wiz z baterią z e-papierosów nie stanie się hitem sprzedaży. To jednorazowy projekt pasjonata. Mimo to pokazuje, że ogniwa litowo-jonowe mają potencjał do drugiego życia, nawet jeśli pierwotnie pracowały w urządzeniu za kilkadziesiąt złotych.
Dyskusja o elektromobilności często skupia się na nowych modelach i coraz większych bateriach. Ten eksperyment kieruje uwagę w inną stronę. Na to, co dzieje się z małymi akumulatorami po kilku dniach używania.
Czy widzicie sens w systemowym odzysku takich ogniw? Czy powinniśmy wprowadzić kaucję na jednorazowe e-papierosy, aby zwiększyć poziom zbiórki? A może lepszym rozwiązaniem jest całkowity zakaz sprzedaży takich produktów? Dajcie znać w komentarzach, jak wy oceniacie ten pomysł i czy podobne projekty mają przyszłość.
Dołącz do dyskusji