Евтина „зелена” батерия ще позволи мащабно съхранение на ВЕИ енергия

ВЕИ енергетикaИновацииСп. Енерджи ревю - брой 4, 2014

Учени от университета в Южна Калифорния са разработили дълготрайна презареждаема батерия, която е базирана на вода и евтини органични компоненти. Революционното решение, което не съдържа метали и токсични материали, е предназначено за съхранение на енергия в електроцентрали и големи ВЕИ инсталации. Батерията може да направи енергийната мрежа по-устойчива и ефективна чрез създаване на мащабен резерв от енергия, който да бъде използван по всяко време.

"Батериите обикновено имат около 15-години живот или приблизително 5000 цикъла на презареждане", обяснява Шри Нараян, професор по химия в университета в Южна Калифорния. "Литиево-йонните батерии деградират след около 1000 цикъла, а производството им струва близо 10 пъти повече от това на конвенционалните.

Ето защо органичните поточни батерии имат потенциала да променят завинаги системите за съхранение на енергия, като внесат простота, надеждност и устойчивост и сведат до минимум разходите за производство", допълва той.

Новата поточна батерия е базирана на конструкция, наподобяваща горивна клетка, с два резервоара с електроактивни материали, разтворени във вода. Разтворът се изпомпва в клетка с мембрана между двата флуида и електроди от всяка страна. Резервоарите могат да бъдат с различна големина в зависимост от нуждите, като така се увеличава и общото количеството енергия, което може да бъде съхранено.

Централната клетка пък може да бъде модифицирана така, че да освобождава енергията по-бързо или по-бавно - отново според потребностите, като по този начин променя мощността, която системата може да генерира.

Изключителната важност на научното откритие се корени в електроактивните материали. Вместо използваните в досегашните батерии метали и токсични материали, Нараян и екипът му търсят органично съединение, което може да бъда разтворено във вода. Такава система би била безвредна за околната среда и много по-евтина, уверени са учените.

Чрез комбинация от специфичен молекулен дизайн и множество опити на принципа „проба-грешка”, те стигат до извода, че дадени окислени органични съединения, наречени хинони, са подходящо решение. Хиноните могат да бъдат открити в растенията, гъбите и бактериите, както и при някои животни, и участват в процесите фотосинтеза и клетъчно дишане.

"Именно тези молекули природата използва за пренос на енергия", подчертава професор Нараян. Понастоящем хиноните, необходими за производството на органичните батерии, се получават от естествени въглеводороди. Учените вярват, че в бъдеще ще могат да ги добиват и от въглероден диоксид.

ЕКСКЛУЗИВНО


Top