Не желите батерије од камена? Да ли нас чека нова револуција у области пуњивих батерија? О свему овоме данас.
Широм света одавно се води трка за постизање што веће ефикасности тзв. зелене енергије. Обновљиви извори енергије који не емитују гасове стаклене баште у атмосферу су будућност наше цивилизације, у коју нико не сумња. Ово више није само сан, већ потреба дана. Научници све више звоне на узбуну, позивајући нас да штедимо струју и покушамо да што ефикасније користимо електричне уређаје.
Такође занимљиво: Преглед Motorola Едге 40: исти "врх за новац"
Већина уређаја ради на батерије или батерије, од старих Валкман плејера до најновијих паметних телефона или електричних аутомобила, заснованих на литијум-јонским технологијама (Ли-ион). Користе се дуги низ година у већини електричних уређаја и технолошких уређаја, иако нису енергетски ефикасни и издржљиви. Осим тога, њихово одлагање временом постаје прави проблем за еколошку ситуацију нашег окружења.
Литијум-јонске батерије се постављају скоро свуда, јер су јефтине и имају високе перформансе. Пошто су цене ових батерија значајно смањене током протекле деценије, оне постају најизводљивија алтернатива за дуготрајну употребу, једноставно због свог чистог обиља. Данас су ове батерије постигле ниску цену и повећану густину енергије не кроз технолошка открића, већ кроз једноставну и упорну инжењерску оптимизацију производних метода, алата и ефикасности.
Међутим, са развојем нових метода и технологија производње електричне енергије расте потражња за ефикасним методама њеног складиштења. У малом, с тим нема проблема - решење су разне врсте батерија и акумулатора, који су очигледан елемент стварности као и сама електрична енергија.
Користе се за напајање телефона, разних врста осветљења, некада су били потребни за коришћење батеријских лампи или музичких плејера, иако се све то сада налази у нашим паметним телефонима. Али како складиштити енергију потребну за напајање целог домаћинства? Испоставило се да и у овом случају батерије могу добро доћи. Наравно, не говоримо о батеријама типа популарних „прста” доступних у продавницама, већ о потпуно новим уређајима, који су сами по себи узбудљива инжењерска достигнућа.
Истраживања су дуго била у току како би се развиле нове батерије које могу да се такмиче са литијум-јонским батеријама у погледу перформанси, цене и издржљивости.
Многе од ових нових технологија нису сасвим нове. У суштини, оне раде слично литијум-јонским батеријама, али користе различите материјале. Ево неких од најзанимљивијих примера технологија које би ускоро могле да револуционишу област складиштења енергије.
Прочитајте такође: 7 најбољих употреба ЦхатГПТ-а
Ова врста батерија, за разлику од других, не користи течне или гел електролите, већ чврсте облике. Такви електролити су обично у облику керамике, стакла, полимера или сулфита. Чврсте батерије су ефикасније јер дају више енергије за исте димензије као и њихове литијум-јонске батерије. Имају велики потенцијал, посебно у области погона електричних возила.
ССД батерија има потенцијал да реши већину горе наведених проблема са данашњим литијум-јонским батеријама. Стаклена чврста батерија може имати три пута већу густину енергије коришћењем аноде од алкалног метала (литијум, натријум или калијум), која повећава густину енергије катоде и обезбеђује дуг животни век. Чврсти електролит се сматра незапаљивим или барем отпорним на самозапаљење. Незапаљива природа солид-стате батерија такође смањује ризик од прегревања, омогућавајући ћелијама да буду чвршће упаковане, чиме се повећава флексибилност дизајна и насипна густина.
Велике наде за ове батерије су повезане са чињеницом да могу да трају много дуже. А ово је велики плус у данашњем свету.
Међутим, солид-стате батерије су тренутно на ниском нивоу технолошке спремности и фундаментална истраживања су још увек у току, што изазива неизвесност и забринутост у погледу високих трошкова производње и скалабилности. Изазов је и увођење чврстих електролита у процес који је компатибилан са савременом производном праксом, који не би требало да утиче на трајност или цену финалног производа, а поред тога, додати предности као што су боља густина енергије и снаге, повећана безбедност, и већа пропусност..
Прочитајте такође: Тестирао сам и интервјуисао Бинговог цхат бота
Литијум-сумпорне (Ли-С) батерије (не мешати са „литијум-сумпорним“ – ове вечне батерије се напајају споровима Украјинаца) почеле су да се развијају и истражују од 60-их година прошлог века као ефикасан уређај за складиштење енергије коришћењем реверзибилних електрохемијских реакција. Упркос брзом развоју и комерцијализацији технологије литијум-јонских батерија (ЛИБ), није постигнут никакав напредак у решавању критичних техничких изазова са којима се литијум-јонске батерије суочавају у наредним деценијама. Стога су 2000-их Ли-С батерије поново задобиле значајно интересовање програмера због својих предности - ниске цене и високе теоријске специфичне енергије. Ови индикатори су скоро 3 пута већи од карактеристика тренутних литијум-јонских батерија. Ниска цена и висок садржај сумпора (тј. активног катодног материјала) чини литијум-сумпорне батерије привлачнијим од литијум-јонских батерија, с обзиром на чињеницу да последње користе критичне материјале као што су кобалт и никл у производњи катода.
А у литијум-сумпорним батеријама катода, која је једна од две електроде у батерији, биће направљена од сумпора. Овај елемент је уравнотеженији од традиционалних никла и кобалта. Такве батерије су ефикасније од литијум-јонских батерија. Ово очигледно може довести до већег домета аутомобила у којима ће се они користити. Можемо рећи да је велика предност ових батерија то што је сумпор јефтина и распрострањена сировина. Истовремено, процес производње таквих батерија је веома сличан оном који се користи за производњу литијум-јонских батерија, што значи да се за њихову производњу могу користити исти уређаји и производни капацитети.
Још једна предност ових врста батерија је мања количина енергије потребна за њихову производњу, за скоро 25%. Све ове карактеристике могу учинити производњу литијум-сумпорних батерија веома профитабилном.
Развој је већ у пуном јеку. Посебно значајан успех у овој области постигла је компанија Литен. Већ има целу ЛитЦелл ЕВ батеријску платформу. Компанија каже да је њена батерија јефтинија и сигурнија од данашњих литијум-јонских батерија и да би се могла користити у масовним електричним возилима произведеним у САД до средине ове деценије.
Такође занимљиво: Гоогле Бард АИ: Све што треба да знате
Ова врста батерија ради на основу процеса оксидације гвожђа коришћењем ваздуха. У процесу поновног пуњења, оксидиране супстанце се поново претварају у гвожђе у процесу познатом као реверзна оксидација. Очекује се да ће батерије гвожђе-ваздух постати широко распрострањене у блиској будућности, углавном зато што омогућавају складиштење енергије скоро 25 пута дуже од литијум-јонских батерија.
Због веома великих резерви и гвожђа и ваздуха, такве батерије би свакако коштале много мање. Према проценама, њихова цена може бити нижа од постојећих батерија за око 10 пута! Нажалост, такве батерије имају један значајан недостатак - због споре стопе оксидације гвожђа, њихово пуњење може потрајати дуго.
Старт-уп Форм Енерги, који је настао на бази чувеног Масачусетског института за технологију (МИТ), успешно развија батерије гвожђе-ваздух. Батерије Форм Енерги, према речима програмера, десет пута су јефтиније од литијумских, а користе гвожђе које има у изобиљу у свету. У исто време, гвожђе-ваздух батерије могу да трају дуже од литијумских батерија и такође су безбедније јер нису запаљиве.
Једини недостатак који се тренутно види је то што се ове батерије споро пуне, што их чини мање одрживом опцијом од литијумских батерија, на пример у случају лаптопа или паметних телефона. С друге стране, они су одлично решење за складиштење енергије на нивоу националне електроенергетске мреже, јер могу да обезбеде 100 сати складиштења енергије, много дуже од литијумских батерија, које могу да трају и до шест сати. На овај начин могу олакшати интеграцију великих соларних паркова и ветроелектрана.
Такође занимљиво: Феномен Блуески: каква услуга и да ли је на дуже време?
Још један занимљив пример нове врсте батерија су оне које складиште топлоту уместо електричне енергије. На пример, израелска компанија Бренмиллер Енерги ради на коришћењу алтернативних материјала, попут стена, за складиштење топлотне енергије. Од 2012. године, Бренмиллер Енерги користи дробљени камен прво за производњу, а затим за складиштење топлотне енергије. Такве технологије, заузврат, могу се користити у различите сврхе, на пример, у индустрији.
Занимљиво је да идеја о коришћењу ломљеног камена за складиштење енергије није сасвим нова. НАСА, која има много нових технологија, тестира технологије складиштења топлотне енергије још од седамдесетих година прошлог века. За разлику од конвенционалних, батерије које производи израелска компанија користе енергију за производњу паре, топле воде или топлог ваздуха. Бренмиллер Енерги каже да ће његово постројење, названо Темпо, моћи да складишти до 35 МВх енергије, производећи до 14 тона паре на сат.
Ово је веома важно за привреду Израела, где до 45 одсто свих емисија повезаних са енергијом долази из сектора индустријског грејања. Овај пројекат је да замени парне котлове који раде на традиционалним фосилним горивима.
Нова реалност захтева нова решења. Појава нових типова батерија допринеће развоју технологија у области уштеде енергије. Можда за неколико година ваш лаптоп или паметни телефон више неће морати да се пуне сваки дан, јер ће радити месец дана, а можда чак и годину дана, на једном пуњењу. А у исто време, нови тип батерије не само да ће уштедети енергију, већ ће допринети и очувању животне средине.
Такође занимљиво:
Ostavite komentar