Tanie magazyny energii jako klucz do elektrycznej ery
Magazyny energii pozwalają nie tylko zmagazynować nadwyżki energii pochodzące z elektrowni bazujących na źródłach odnawialnych, ale też zabezpieczyć się na wypadek “gorszych czasów”. Zarówno pod kątem jej wykorzystywania, jak i generowania, jeśli akurat zużywamy więcej energii w domostwie albo sama elektrownia mierzy się z niesprzyjającą pogodą.
Czytaj też: Betonowy akumulator, czyli jak zapewnić energię budynkom od samych fundamentów
W domach rozległy magazyn energii pozwoliłby nam na większą oszczędność bez potrzeby przekazywania energii do sieci publicznej, a przy większych farmach straty energetyczne byłyby znacznie mniejsze. Nie bez powodu bowiem próbuje się łączyć wielkie instalacje z np. systemami produkującymi wodór z użyciem elektryczności.
Nowe osiągnięcie na poletku sodowych akumulatorów zwiastują dostęp do tanich magazynów energii
Sodowe akumulatory (z angielskiego molten salt battery) znacząco przewyższają tradycyjne akumulatory litowo-jonowe obecne w samochodach, laptopach czy telefonach, ale do tej pory dręczyło je wiele problemów. Jednak teraz naukowcy z Sandia National Laboratories (via EurekAlert) opracowali nowy projekt tych sodowych akumulatorów, który rozwiązuje wiele z tych problemów i przekuli go na coś rzeczywistego, demonstrując swój działający sodowy akumulator.
Czytaj też: Pionowo montowane akumulatory mogą być kluczem do tanich elektryków
Najważniejszą zaletą sodowych akumulatorów jest ich znacznie niższa cena w porównaniu do akumulatorów litowo-jonowych. W nich znajdują się elektrody utrzymywane w stanie stopionym za pomocą wysokich temperatur, które to do tej pory były ogromnym problemem.
Pracowaliśmy nad obniżeniem temperatury pracy stopionych akumulatorów sodowych do jak najniższego fizycznie możliwego poziomu. Obniżenie temperatury akumulatora wiąże się z kaskadowymi oszczędnościami. Można użyć tańszych materiałów. Akumulatory wymagają mniej izolacji, a okablowanie łączące wszystkie akumulatory może być znacznie cieńsze.– mówi Leo Small, główny badacz projektu.
Zwykle te sodowe akumulatory (najczęściej sodowo-siarkowe), nad którymi pracuje się na całym świecie działają w temperaturze od 270 do 350°C, które zespół obniżył do zaledwie 110 stopni Celsjusza. To wymagało znaczących przeróbek wykorzystywanej chemii, która w niższej temperaturze nie radziła sobie lepiej. Dlatego w tym rewolucyjnym projekcie wykorzystano ciekły metaliczny sód i tak zwany katolit w formie mieszanki jodku sodu i chlorku galu oddzielone ceramicznym separatorem.
Gdy akumulator oddaje swoją energię, zachodzą w nim reakcje chemiczne, w wyniku których powstają jony sodu i elektrony, które przechodzą przez separator i wytwarzają po drugiej stronie stopioną sól jodkową. Ten mechanizm sprawdzono w ciągu ośmiu miesięcy testów w laboratorium, w których był ładowany i rozładowywany ponad 400 razy pod napięciem 3,6 wolta, czyli ponoć o ~40% wyższym, niż zwykle w przypadku akumulatorów tego typu. To z kolei bezpośrednio rzutuje na wyższą gęstość energetyczną.
Czytaj też: Rekordowo wytrzymałe litowo-metalowe akumulatory w zasięgu nowej anody
Na te rewolucyjne sodowe akumulatory jednak poczekamy, bo na ten moment wykorzystuje się w nich 100-razy droższy chlorek galu, a nie sól kuchenną, która powinna być na jego miejscu. Rozwój i komercjalizacja ma trwać od 5 do 10 lat.
