Οι πωλήσεις ηλεκτρικών οχημάτων σε παγκόσμιο επίπεδο, προβλέπεται πως θα ανέρχονται σε περισσότερες από 30 εκατομμύρια το 2030, με τον αριθμό αυτό να εκτοξεύεται σε περισσότερες από 100 εκατομμύρια για το 2050. Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα ηλεκτρικά οχήματα (ΗΟ) είναι η περιορισμένη ενεργειακή αυτονομία τους, λόγω της μεγάλης χρονικής απαίτησης για πλήρη φόρτιση, για την κάλυψη σχετικά μικρών αποστάσεων.
Η ανέπαφη (επαγωγική) μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένας εύχρηστος και ασφαλής τρόπος φόρτισης ΗΟ, που συνδυάζει την λειτουργικότητα με την αποδοτικότητα και την ευελιξία. Για τη μεταφορά ενέργειας μέσω επαγωγής απαιτείται ένα στάσιμο πρωτεύον πηνίο (πηγή) και τουλάχιστον ένα κινητό δευτερεύον πηνίο συλλογής, το οποίο αποτελεί μέρος της φορτιζόμενης συσκευής. Τα δύο πηνία πρέπει να διευθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μεγιστοποιηθούν η μεταδιδόμενη ισχύς και η απόδοση. Κατά τη διάρκεια της μεταφοράς ενέργειας σε ένα ζεύγος μαγνητικά συζευγμένων πηνίων, η μαγνητική ροή ρέει από το πρωτεύον πηνίο-πομπό, διαμέσου του δευτερεύοντος πηνίου-δέκτη, και χρησιμοποιεί το περιβάλλον για το κλείσιμο των μαγνητικών γραμμών του σχηματιζόμενου πεδίου. Η μαγνητική ροή, αφού διαπεράσει τον δέκτη, συνεχίζει μέσω της συσκευής που φορτίζεται, γεγονός μπορεί να προκαλέσει παραγωγή θερμότητας μέσα σε οποιοδήποτε αγώγιμο στοιχείο πέραν του πηνίου-δέκτη (π.χ. στη μπαταρία).
Οι φερρίτες είναι μαγνητικά υλικά που “πυκνώνουν” τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου. Όταν τοποθετηθούν πίσω από τα πηνία, η μαγνητική ροή συγκεντρώνεται στην περιοχή μεταξύ τους, το μαγνητικό πεδίο επικεντρώνεται και μεγιστοποιείται μόνο όπου είναι απαραίτητο, προστατεύοντας έτσι το περιβάλλον αλλά και αυξάνοντας την αποδοτικότητα.
Πρόσφατα έχει αρχίσει να μελετάται επιπλέον η δυνατότητα ασύρματης φόρτισης ΗΟ εν κινήσει, σε ειδικές λωρίδες που θα τοποθετηθούν στους αυτοκινητοδρόμους. Η βασική ιδέα είναι ότι ένα πηνίο στο κάτω μέρος του ΗΟ θα μπορούσε να λάβει ηλεκτρική ενέργεια από πηνία που συνδέονται με ένα δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας που είναι ενσωματωμένο στο δρόμο. Οι δέκτες που θα βρίσκονται στη βάση του αυτοκινήτου θα συντονίζονται καθώς το αυτοκίνητο επιταχύνει, δημιουργώντας μαγνητικά πεδία που θα μεταφέρουν συνεχώς ενέργεια για τη φόρτιση της μπαταρίας. Η ικανότητα μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας με αυτόν τον τρόπο έχει τη δυναμική να φέρει επανάσταση στον κόσμο των ΗΟ.
Το έργο Waste Magnet έχει σαν στόχο να οδηγήσει στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων μαγνητικού υλικού θωράκισης χαμηλού κόστους αξιοποιώντας το στερεό απόβλητο της εταιρείας TOSOH, με μαγνητική διαπερατότητα μ=40, που με βάση μαθηματικούς υπολογισμούς είναι επαρκής για τη μαγνητική θωράκιση ενός ευρέως δικτύου ασύρματου συστήματος φόρτισης με στόχο την αποτελεσματική, χωρίς απώλειες, λειτουργία του.
Εις μνήμην
Η εκλεκτή συνάδελφος και ερευνήτρια Α’ Δρ. Λώρη Ναλμπαντιάν (1960-2020), Χημικός Μηχανικός, υπήρξε ιδρυτικό μέλος του σημερινού Ινστιτούτου Διεργασιών και Ενεργειακών Πόρων ΙΔΕΠ (πρώην ΕΙΤΧΗΔ) από το 1995 συμβάλλοντας στην ανάπτυξη του Εργαστηρίου Ανάλυσης και Χαρακτηρισμού Στερεών (ΕΑΧΣ) του ΙΔΕΠ, του οποίου προΐστατο έως το 2007. Κατόπιν, στο Εργαστήριο Ανόργανων Υλικών του ΙΔΕΠ, ανέπτυξε την ομάδα ανάπτυξης νέων υλικών για διεργασίες με Χημική Ανάδραση. Ασχολήθηκε με σύγχρονες τεχνικές φασματοφωτομετρίας και UV-Vis και FTIR, καθώς και φασματοσκοπία εμπέδησης σε υψηλές θερμοκρασίες. Μελέτησε εκτενώς τη σύνθεση και επιφανειακή τροποποίηση μαγνητικών νανοσωματιδίων, την ανάπτυξη κατάλληλων υλικών “φορέων οξυγόνου”, για παραγωγή ενέργειας με ταυτόχρονη δέσμευση του CO2, και την παρασκευή περοβσκιτικών μεμβρανών με στόχο την θερμοχημική διάσπαση νερού για παραγωγή υδρογόνου. Υπήρξε μέλος της ερευνητικής ομάδας που βραβεύτηκε το 2007 με το βραβείο DesCartes για το πρόγραμμα HYDROSOL (Advanced Monolithic Reactors for Solar Hydrogen Production via Water Splitting). Επίσης ηγήθηκε του έργου HYDECOΝ, με το πολυβραβευμένο σκούτερ υδρογόνου. Με πλήθος δημοσιευμένου έργου και παρουσίας σε διεθνή επιστημονικά συνέδρια, συντόνισε πλήθος ερευνητικών έργων με συνολικό προϋπολογισμό άνω του 1.5 Μ€. Η Λώρη ήταν παντρεμένη και μητέρα δύο κοριτσιών.
Το ερευνητικό έργο Waste Magnet, το οποίο υποβλήθηκε και συντονίστηκε αρχικώς από την ίδια, υπήρξε ο τελευταίος της επιστημονικός στόχος, του οποίου την υλοποίηση δεν πρόλαβε δυστυχώς να απολαύσει. Η ερευνητική ομάδα του Waste Magnet και το σύνολο των εταίρων τιμούν τη μνήμη της δεσμευόμενοι να συνεχίσουν με την ίδια επιστημονική αριστεία, το ερευνητικό πείσμα και την έμφυτη αισιοδοξία που χαρακτήριζαν την ίδια.