La clave para los autos eléctricos de carga rápida es volar 248 millas sobre nuestras cabezas

• No es tan simple hacer cargadores de vehículos eléctricos más rápidos, porque el aumento de electricidad también significa un exceso de calor.
• Un experimento de la NASA destinado a enfriar la electrónica a bordo de una nave espacial también podría llegar a los cargadores de vehículos eléctricos.
• Teóricamente, una estación de carga con esta tecnología podría recargar la batería de un vehículo eléctrico en solo cinco minutos.

Solo unos pocos obstáculos se interponen entre los autos eléctricos y la verdadera supremacía automotriz. La mayoría de los vehículos eléctricos siguen siendo prohibitivamente caros (incluso con créditos fiscales) y la infraestructura de carga sigue siendo frustrantemente escasa. Pero el problema que se cierne sobre las mentes de los curiosos de los vehículos eléctricos es tiempo de carga. Un F-150 que consume mucha gasolina tarda solo unos minutos en llenarse en la bomba, pero su primo electrificado, el Rayo F-150toma más de media hora conectado a un cargador rápido para alcanzar solo el 80 por ciento de la capacidad de la batería.

Desafortunadamente, bombear rápidamente más energía a un EV no es tan fácil como parece, porque más electricidad significa más calor, una combinación preocupante que puede tener resultados explosivos. En otras palabras, para hacer un EV de carga más rápida, necesita alguna forma de lidiar con esos grados Fahrenheit en exceso.

Volar a 17.500 millas por hora a unas 248 millas sobre nuestras cabezas a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) es un proyecto conocido como el Experimento de flujo de ebullición y condensación (FBCE). Hoy, la NASA enfría los componentes electrónicos a bordo con un sistema monofásico, un elemento subenfriado que permanece en una sola “fase” líquida. Sin embargo, el FBCE, diseñado por Issam Mudawar, profesor de ingeniería mecánica y su laboratorio en la Universidad de Purdue, es un sistema de dos fases. Como sugiere su nombre, el sistema utiliza dos fases, tanto líquida como vapor, para transferir el calor de manera más eficiente.

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El módulo de ebullición de flujo del experimento contiene dispositivos generadores de calor a lo largo de un canal de flujo lleno de refrigerante. A medida que las cosas se calientan, el agua hierve cerca de la pared del canal, forma burbujas y luego “se va”.[s] las paredes a alta frecuencia”, según NASA. Este vapor calentado luego se reemplaza por refrigerante extraído del interior del canal de flujo. el vapor eventualmente se condensa y regresa a su forma líquida.

Después de ser entregado a la ISS en 2021, el equipo de FBCE realizó pruebas para ver si esta técnica de enfriamiento funcionaba en microgravedad, una característica que no es necesaria para los vehículos eléctricos (a menos que la NASA quiera recargar El Tesla espacial de Elon Musk). Si bien los datos recopilados por FBCE mejorarán los sistemas de enfriamiento de las naves espaciales en misiones de larga duración (donde se necesita más potencia y una gestión térmica mejorada), el impacto de la tecnología subyacente podría sentirse mucho más cerca de casa.

Muchas estaciones modernas de carga rápida para vehículos eléctricos tienen una capacidad nominal de 350 amperios debido a las restricciones de temperatura. La NASA estima que el sistema de enfriamiento de Purdue podría aumentar eso a la friolera de 2.400 amperios. Para poner eso en perspectiva, una estación de carga que suministre un flujo constante de electricidad a 1400 amperios podría cargar completamente un EV en solo cinco minutos.

Llevar la tecnología de un laboratorio al mundo real puede llevar años, pero este sistema de refrigeración podría ser una excepción a la regla. En noviembre de 2021, Mudawar se asoció con Ford y tenía como objetivo crear un prototipo de cable para 2023. Meses después, la Escuela de Ingeniería Mecánica de Purdue anunció la creación de el Centro de Investigación para la Carga de Vehículos Eléctricos y la Gestión Térmica, que se dedica a entregar estos cables de carga de próxima generación refrigerados por líquido.

Por supuesto, estaciones de carga y baterías también tendrá que ser rediseñado para suministrar y almacenar este gran salto en la salida de amperios, pero tener un cable que pueda manejar el calor es una pieza importante del rompecabezas. Quizás algún día, la tecnología que se encuentra en la nave espacial más avanzada de la NASA en todo el sistema solar se encuentre en las calles de todo el mundo.