現在の状況
車両を稼働させる非再生可能エネルギー資源は、永遠に続くものではない事は理解しています。 そして、この様な資源をそのまま使い続けると、環境に修復不可能な害を与える事も認識しています。 この様な事柄が電気自動車やハイブリッド車の生産を促しているのです。 電気自動車は内燃機関が出来る前に正式に発売され、その後もあまり進展は見られませんでした。 内燃機関が導入された時は、車両にとてつもない力を与え、電気自動車は傍らに追いやられてしまいました。 しかし、今この分野での技術研究が画期的に進歩しています。 らせん状に上昇する燃料価格で、人々は他の選択肢を探し始めました。 多くの組織が今、ハイブリッド電気自動車を発売していますが、法外な価格でもなくその性能は市場にある他の車に匹敵するものです。
今日のテクノロジー
鉛蓄電池、ニッケル水素やリチウムイオン電池は、私達が使用している様々な機器に電気を供給するのに使用されています。 鉛蓄電池やニッケル水素バッテリーは、長期に渡って車に使用されてきましたが、リチウムイオン電池は車だけでなく携帯電話やノートパソコン、タブレットや他の携帯用機器にも使用されています。
リチウムイオン電池は多くの点で、他の種類の電池を上回っています。 リチウム反応の性質は、原子間の結合で多くの電荷を蓄積することが出来ます。 １㎏のリチウムイオンバッテリーは１５０ワット時の電気を保存し、同じ重さの鉛蓄電池は僅か２５ワット時を保存するだけです。 ニッケル水素電池１㎏は７０－１００ワット時の範囲です。 メモリーへの影響がないのも更なる利点です。 バッテリーが不要になるまでの、充電とその後の放電のサイクル数は、リチウムイオン電池の場合、数百から数千とかなり高い数値です。 １ヶ月使用していないリチウムイオン電池は５％の電荷を失うだけですが、ニッケル水素電池の数値は２０％となり、電荷保持能力についても、リチウムイオン電池が優勢である事が分かります。 このリチウムイオン電池の好ましい特性によって、自動車産業での使用の増加に繋がっています。
リチウムイオンはどのくらい持つのか？
全ての問題の万能薬として一素材を使用するという問題は、その減少という形で現れます。 好ましい選択としてのリチウムイオン電池使用には、幾つかの疑念が持ち上がります。 石油の様にリチウムは再生可能資源ではありません。 私達が日常使っている、様々な電子機器でリチウムイオン電池を使用する事は、リチウムの自然の蓄えの減少に繋がります。 携帯電話に使われる電池は大量のリチウムは必要ありませんが、車の電池はかなりのリチウム量を使用します。 これは主な原産国が南米の国々であるという点で、資源に重圧を与えそうです。 もしハイブリッド電気自動車の売り上げが伸びて、リチウムイオン電池が鉛蓄電池の代わりに使われると、現在分かっているリチウム埋蔵量は、１０年で枯渇してしまうかもしれません
不確実ですが、アフリカの一部でかなり大きなリチウム鉱床が発見されたようだと信じている人が居ます。 リチウムのリサイクルもまた可能性として大きく取り上げられていますが、これも潜在的な危険性から守る為に、多額の投資を必要とするかもしれません。
リチウムがピークに達した時はどうするのか？
車の駆動手段として、再生可能資源の利用は避けられません。 ハイブリッド電気自動車が、例外というより標準的な状態になった時、私達が使うバッテリーの種類は非常に重要性を帯びてきます。 例えリチウム鉱床を慎重に使用し、そしてもっと鉱床が発見されたとしても、自然のリチウム資源が限定されるのは否定できません。 リチウムイオン電池に匹敵する前向きな解決策をもたらすために、バッテリーの領域での研究が進められています。 幾つかの進展はありました。
１．テクノロジー：長持ちする亜鉛プラスチック電池
欧州の大学と研究機関のイニシャチブで、ポリシオン(PolyZion)プロジェクトは安価で軽量な、充電式亜鉛プラスチック電池の構築を目指しています。 環境への影響を最小限にするために、環境に優しい電解質の使用が優先されます。 研究者はまた、リチウムイオン電池で報告されている、散発的に発生する電池の発火を回避するため、安全性を確保しようとしています。
問題
これはまだ研究段階で、このプロジェクトが更なる進歩を遂げる為にも、期限を切るのは困難です。 さらに、プラスチックの使用は、プラスチックの使用を最小限にしようと進められている努力に反するものです。
２．ニッケルカドミウム電池
これらの電池は様々な用途に使われます。 小さな携帯用電子機器や玩具やカメラにはこの電池が使われ、同時に、車や発電機、航空機のスターターにもニッケルカドミウム電池が使われています。
問題
ニッケルカドミウム電池は、一般に使われている鉛蓄電池に比べると高価です。 鉛蓄電池より人気が無いもう一つの要因は、充電する時に温度が上昇ことがある、という問題に関連しています。 さらに、カドミウムは生物に対し有害です。
３．平面ナトリウム電池
エネルギー省太平洋北西部国立研究所の研究者達は、平面ナトリウムベータ電池が円筒形のものより低い温度で機能し、電力を３０％増加させることを実証しました。 電池は安全に使用でき、再生可能エネルギー源との互換性を持っています。
問題
容量が衰退するのが、ナトリウムベータ電池の大きな問題となります。 容量は最初の５サイクルは継続的に減退しますが、その後安定します。 ２０サイクルを超えると、容量は著しく減少します。
４、亜鉛空気電池
亜鉛空気電池は携帯用電子機器に電力を与え、これは大気中の酸素と亜鉛との反応で電流を生成するものです。 豊富な亜鉛がこの電池を、現実的な代案にしています。 使用に対する安全性で、さらにその価値を増しています。 リボルト技術は、充電サイクルの数値を５００－２０００の範囲で、高い数値を示す機能を維持することが可能な、亜鉛空気電池の構築を目指しています。
問題
亜鉛空気電池の陰極が充電と放電のサイクル数が増すと損傷を受けやすくなります。 この分野のさらなる研究結果が待たれます。
