Cientistas descobriram que um sistema de resfriamento desenvolvido pela Nasa para eletrônicos no espaço pode ser usado para ajudar a carregar carros elétricos aqui na Terra. O modelo permitiria que os veículos fossem carregados em cinco minutos.
Para fins de comparação, o tempo médio nos principais pontos de carregamento para um carro elétrico com bateria de 40 quilowatts-hora (kWh) é de cinco a oito horas para a carga total em redes domésticas.
Em um post, a agência espacial explicou que o projeto Experimento de Ebulição e Condensação em Fluxo (FBCE) — transferência de calor — pode resfriar os cabos que transportam altas correntes, potencialmente permitindo um carregamento super-rápido sem o risco de superaquecimento.
A ideia inicial foi desenvolvida para permitir que o fluxo de fluido bifásico e experimentos de transferência de calor sejam conduzidos em um ambiente de microgravidade de longa duração na Estação Espacial Internacional.
Segundo a Nasa, o módulo de ebulição de fluxo do FCBE inclui peças geradoras de calor montados ao longo das paredes de um canal de fluxo no qual o fluido refrigerante é fornecido no estado líquido. Dessa forma, à medida que esses aparelhos esquentam, a temperatura do líquido no canal aumenta e, eventualmente, o líquido adjacente às paredes “começa a ferver”.
Depois disso, o líquido forma pequenas bolhas nas paredes que se afastam das paredes em alta frequência. De acordo com os pesquisadores, este processo transfere calor de forma mais eficiente, aproveitando a temperatura mais baixa do fluido e a consequente mudança de fase para vapor. Este processo é muito melhorado quando o líquido fornecido ao canal está em um estado sub-resfriado.
O sistema foi desenvolvido para ajudar a fornecer "modelos de energia de fissão nuclear para missões à Lua, Marte e além; bombas de calor de compressão de vapor para apoiar habitats lunares e marcianos; e sistemas para fornecer controle térmico e vida avançada para apoiar naves espaciais a bordo”, segundo a Nasa.
Como funcionaria em carros elétricos
O sistema de carregamento de um carro elétrico contém um cabo que termina com um plugue, que é inserido na entrada de carregamento do veículo. A corrente elétrica é entregue à bateria do carro, que alimenta o motor elétrico.
A passagem de corrente por um condutor resulta em uma quantidade finita de geração de calor, e quanto maior a corrente, maior o calor gerado. Devido aos limites de temperatura, os cabos de carregamento para sistemas convencionais de “alimentação rápida” de aproximadamente 42 kW exigem condutores consideráveis, tornando o cabo muito pesado e inconveniente para manobras.
Com a tecnologia da Nasa, o refrigerante líquido dielétrico (não eletricamente condutor) é bombeado através do cabo de carga, onde captura o calor gerado pelo condutor de corrente.
A ebulição de fluxo sub-resfriado permite que os cientistas forneçam 4,6 vezes mais corrente em relação à dos carregadores de veículos elétricos mais rápidos disponíveis no mercado hoje, removendo até 24,22 quilowatts de calor. O cabo de carregamento da equipe da Nasa pôde fornecer 288 kW, muito além dos 168 kW necessários para reduzir o tempo necessário para alimentar um carro elétrico em cinco minutos.
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