. VOOLUAKU LÄBIMURRE VÕIB TAASTUVENERGIA ODAVALT SALVESTADA - TEADUS

Vooluaku läbimurre võib taastuvenergia odavalt salvestada

voolu aku
Eliza Grinnell, SEAS Communications

Tänapäevase akutehnoloogia abil jääb unistus lootma fossiilkütustest sõltumatutele taastuvatele energiaallikatele. Tänapäevaste patareide kasutamine maksab liiga palju energiat rahuldamaks rahulikke või häguseid päevi. Harvardi tehnika- ja rakenduskõrgkooli meeskonna avastus tõotab uusi edusamme meie nabanööri söe ja nafta valmistamisel.

Aku ladustamise visioonil on kaks peamist probleemi, mis on piisavad, et muuta täielikult taastuv võrk elujõuliseks. Haruldaste muldmetallide ja muude piiratud kogusega või geopoliitiliste nullidega metallide kasutamine suurendab kulusid ja ohustab tarnimist. Veelgi kriitilisemalt seob enamik olemasolevaid akutehnoloogiaid aku salvestusmahtu energia muundamise võimsusega.

Hiiglaslik elektritarnete kunstiinstallatsioon Londonis, otse Carnaby tänava ääres, Shastoni relvade vastas.

zemlinki! / CC BY 2.0 järgi

Mõelge sellele nagu vee kasutamine aiavooliku kaudu. Olemasolevad akud hoiavad vett voolikus tõhusalt ära. Rohkem vee salvestamiseks vajate suurema läbimõõduga voolikut, mis tarniks vett veelgi kiirema maksimummääraga. See tekitab tarbetuid kulusid ladustamise suurendamiseks, samal ajal kui nõudlus püsib. SEAS-i pressiteates kirjeldatakse probleemi lühidalt:

Näiteks 50-tunnise energiatarbega 1-megavatise võimsusega tuuleturbiini (50-megavatist-tunnise) turbiini salvestamiseks oleks võimalik lahendus osta traditsioonilisi patareisid, millel on 50 megavatt-tundi energiat, kuid need tuleks 50 megavatt võimsus. 50-megavatise võimsuse eest maksmine, kui on vaja ainult 1 megavatti, pole majanduslikult mõistlik.

Kütuseelemendid võimaldavad salvestada piiramatus koguses kütust, mis on lahti ühendatud võimsuse muundamise riistvara mahust, kuid need toetuvad väärismetallidele ja muudele piiratud kogusega metallidele, et katalüüsida kütuse muundamist energiaks.

Michael J. Aziz (pildil) ja teised Harvardi ülikoolist on välja töötanud metallivaba voolu aku, mis tugineb looduslikult rikkalike väikeste orgaaniliste molekulide elektrokeemiale, et säilitada taastuvast, vahelduvast energiast hapu toodetud elektrit

© Eliza Grinnell, SEAS Communications

Harvardi meeskonna välja kuulutatud megavoolu aku lahutab ladustamise tarnest. Tehnoloogia salvestab elektri kinoonides, metallivabas orgaanilises (süsiniku baasil) molekulis, mis sarnaneb taimede ja loomade poolt bioloogilistes süsteemides energia salvestamiseks kasutatavate kemikaalidega. Kinonid lahustuvad vees, mis vähendab süttivusohtu.

Megavoolu kinoonpatarei kasutab elektri tootmiseks ka klaasja süsinik-elektroodi ja broomi. Broom pärineb enamasti kontsentreeritud mereveest; mis on võrreldav klooriga, omab riske, kuid need pole teiste tehnoloogiatega kaasnevatest ohtudest tõsisemad ega vähem juhitavad (mõelge liitiumioonakude tehnoloogia ohtudele).

Testitud kinoon (9, 10-antrakinoon-2, 7-disulfoonhape või AQDS)

Loodus

, kui olete huvitatud) olemas rabarberis looduslikult, kuid seda saab ka kuluefektiivselt sünteesida. See konkreetne kinoon võitis enam kui 10 000 kinooni sõeluuringu parimate patareide kategoorias.

Sellise tehnoloogia abil saab ette kujutada tuule- või päikesepõletusparke, kus on kohapeal mahuteid, kus saab ladustada suures koguses energiat täis koormatud kinone, mida saab muuta mitme päeva energiatarbeks, et ületada taastuva elektritootmise katkendlik olemus.

See teeb "vooluaku tehnoloogiast" uusima keskkonnasäästliku energia võtmesõna.