Telepek

Elemek újratöltése

– Meg kell állnunk a következő töltőállomásnál – vetette közbe Lily, miután elhagyták a Solei autópályát és folytatták az útjukat az E15-ös európai úton.

A két jó barát elhagyta Párizst és Comoba tartottak, Alessandro Voltának, az elemek feltalálójának szülővárosa felé.

– Miért nem szóltál hamarabb? – panaszkodott Max, látva az üres utat maguk előtt. – Legalább három töltőállomást el kellett, hogy hagyjunk, mióta elindultunk a városból.

Lily nyugodtan vezetett tovább:

– Találni fogunk egyet útközben – nyugtatgatta.

Fél órával később, éppen miután elhagyták Fontainebleau-t, találtak egy út menti töltőállomást, ahol Lily megállt. Mindketten kiszálltak, majd bedugták az autó csatlakozódugóját az aljzatba.

– Tizenöt perc, amíg teljesen feltölt – jelentette ki Lily.

– Micsoda? Hazafelé sebes üzemmódban vagyunk, ami fele annyi ideig tart – jegyezte meg Max.

– Mi ez a sietség? – kérdezte Lily. – Gyerünk, tegyünk egy sétát, a természet gyönyörű errefelé. Van a közelben egy erdő.

Max kijelentette, hogy szeretné a laptopját is feltölteni valamerre. Lily közbevetette, hogy az elektromos autók töltőállomása nem alkalmas más berendezések töltésére, mire Max azzal érvelt, hogy az alapelv ugyanaz. Az elemek mind ugyanazt a dolgot teszik: átalakítják a bennük eltárolt kémiai energiát elektromos energiává.

Mindegyikük két kapoccsal rendelkezik, egy pozitívval és egy negatívval, amiket elektródoknak hívnak, és speciális anyagból készülnek. Van még egy anyag, ami elválasztja azokat, az elektrolit. Az elektrolitok különleges képességgel bírnak: rengeteg töltést tartalmaznak, amik elmozdulhatnak bennük. A pozitív töltések az egyik elektród felé, a negatív töltések a másik elektród felé haladnak köszönhetően a lezajló kémiai reakciónak. Ez azt jelenti, hogy az elemen belül az elektromos töltések irányítottan vándorolnak. Ez az áramlás az elemen kívül a vezetéken keresztül folyó elektromos áramként folytatódik, ami energiát ad a berendezéseinknek, mint például a laptop.

Egy elem akkor merül ki, ha az összes töltés, amit az elektrolit tartalmaz, elérte a célját az elektródákon. Ez történik, amikor az összes elérhető kémiai energiát felhasználtuk.

Töltés közben az elem elektromos energiát vesz fel a csatlakozón keresztül, hogy átalakítsa kémiai energiává. A töltések ekkor ellenkező irányban haladva lépnek az elektrolitba, az így elhasznált elektromos energia kémiai energiává alakul.

Az elemek energiatároló képessége – attól függően, milyen anyagból készültek – eltérő lehet, mert néhány anyag több kémiai energiát tud eltárolni, mint mások. A lítium az a kémiai elem, amit széleskörűen használnak elektromos töltések szállítására ás tárolására az elemeken belül. Mindamellett a lítium nem egy gyakorta előforduló anyag. Korszerű anyagokkal csökkenthetővé vált a töltési idő, és kiválthatóak lettek azok az anyagok, amelyek ritkán fordulnak elő a bolygónkon, mint a lítium, vagy nagyon mérgezőek, mint a kadmium, ólom vagy a higany. Az új elemeknek olyan elektródjai vannak, amik karbon alapú nanoanyagok, mint a karbon nanocsövek, és szivárgásmentesek, mert a töltést vezető polimerek váltották fel a folyadékot tartalmazó részeket.

– Ez mind nagyon szép – kezdett hozzá Lily –, de hogy jutottál mindebből arra a következtetésre, hogy feltöltheted a laptopodat itt?

– Ugyanaz a folyamat, ugyanazok az anyagok, miért is ne? – erősködött Max, titokban ellenőrizve, hogy már csak öt perc maradt a teljes töltésig.

– Mert ez a töltő szétégetné a laptopodat, hát ezért! Ez az áramforrás túl erős. A feszültség túl nagy!

– Mi az a feszültség? – kérdezte Max ártatlanul.

Lily szünetet tartott, elgondolkozva, hátha Max csak tréfálkozik vele, de aztán elhatározta, hogy válaszol:

– Ez alapvetően az elektromos töltések két pont közti mozgásának hajtóereje. A két elektróda között, amiről beszéltünk. Ha úgy képzeljük el az elektromos áramot, mint a folyómederben folyó vizet, a feszültség nem más, mint két pont közötti magasságkülönbség. Ez készteti a vizet két pont közötti áramlásra egy meghatározott irányban, mint a vízesésnél. A magasságkülönbség, amit a laptop töltésére használnak, 220 Volt. A magasságkülönbség, ami most tölti az autónkat több mint 500 Volt. A laptopod tönkremenne ettől, nem bír el ilyen sok energiát.

– Aha, szóval a nagy feszültségnek köszönhetjük, hogy az autónk már feltöltött? – kérdezte Max vigyorogva.

Lily rájött, hogy Max csupán ugratta, és egész végig ki akart térni az erdei séta elől. Elindult hát az erdő felé, mire Max utána kiáltott:

– Várj! Az autó elemei teljesen feltöltődtek! Gyere vissza! Még mindig tudunk sétálni a következő töltőállomásnál… Úgy 800 kilométer múlva!