baterie lichide şi verde de energie electrică

Acest articol a fost tradus prin intermediul Google translate

Tot felul de alternative de energie este de avânt, există chiar şi întregul oraş alternative. Dar un element cheie în dezvoltarea energiei solare şi eoliene - pentru-chiuveta de căldură, proiectat pentru a netezi volatilităţii aceste daruri de surse (foto CMP73/flickr.com). inventiv tehnica celebre - face lipsa de structura în demnitatea şi forţa de interferenţă de proprietate a sistemului de a lucra pentru cauza. În acest moment accentul este posibil de a construi o astfel de baterie electrochimică exotice, care nu se teme de o sarcină gigant şi care este pur şi simplu nimic de pauza.

Sedovey Donald (Donald Sadoway) şi colegii săi de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT) au venit cu un mod original de a acumula putere, care permite oraşe şi sate pentru a lucra în soare pe timp de noapte sau pe vânt calm.

Opţiuni disponibile pentru o astfel de depozitare nu este atât de mult. Primul lucru care îţi vine în minte - instalatii de pompare (din care am descris, printre altele, în acest material). Un sistem simplu şi fiabil, care are multe avantaje. Lipsa de o mare parte, dar semnificativ, - nu în fiecare zonă acest build, şi se va lua o arie larga.

Puteţi, de asemenea, "rafina" energiei eoliene in hidrogen. Nu pentru utilizare drept combustibil (in masini), dar numai ca un depozit temporar de energie electrică. Un astfel de sistem poate fi destul de eficient în termeni de energie, dar, din păcate, este foarte scump.

Noul Sedovey profesor proiectul a folosit de cunostintele sale in domeniul electrochimiei (împuşcat de la technologyreview.com site-ul).

O idee relativ proaspăt de stocare "vânt", în frigiderele uriaşe, prin contrast, necesită aproape nici cheltuielile de capital. Deci, se poate găsi unele de utilizare. Dar - aşa cum numai sau chiar, probabil, principalele mijloace de stocare a energiei.

Promiţătoare şi supermahoviki. Da, ştim, vorbind despre el timp de decenii. Dar numai recent a început să apară proiecte cu adevărat viabile, care demonstrează posibilitatea practică de staţionare şofer volantului.

Şi totuşi, există tot felul de raritati, cum ar fi injectarea de aer comprimat în cavităţile subterane.

Acumulare prin pompare de plante în aparenţă pot fi distinse de la centrala hidroelectrică convenţionale, în picioare pe raul, dar poate constitui un rezervor care este neobişnuită, după cum Taum staţie Sauk în Missouri. Oricum - o zonă vastă şi construcţii de mari dimensiuni (fotografii de la ameren.com site-ul).

Orice fel este bun în felul său propriu, şi nimeni nu este perfect. Sedovey oferă, de asemenea: Să ne întoarcem la substanţe chimice acumulatori. Doar neobişnuit - topit.

De fapt, bateriile aşa-numitele calda nu sunt inventate ieri. Există mai multe variante, cu indicatori de invidiat specifice. Numai acum temperatura de lucru în sute de grade impune restricţii cu privire la condiţiile de aplicare, precum şi în ceea ce priveşte provocările durabilitate.

Noi spunem, de exemplu, de astfel de tehnologii bine cunoscute, cum ar fi bateriile sodiu-sulf (NAS baterie) şi sale legate baterie de tip zebră. Primele au fost folosite doar ca un depozitare staţionare de energie electrică din industrie (dar numărul de staţii de asemenea pot fi număraţi pe degete), iar al doilea - într-un număr de maşini electrice de mici dimensiuni.


17 blocuri mari de sulf-sodiu în celule fierbinţi dezvolta puterea de 34 MW. Într-o clădire mică în fundal sunt convertoare, AC / DC, prin care aceasta superakkumulyator conectat la reţea. complexe - parte a unei noi ferme, Futamata eoliene lucrează în japoneză din prefectura Aomori, şi fierbinte baterii Acest netezeşte în mod semnificativ producţia de energie electrică inegale de turbine eoliene, care să acopere consumul de zile de vârf şi de conservare a energiei pe timp de noapte (Foto de la techon.nikkeibp.co.jp). Ambele specii deţin o serie de defecte din nastere, limitarea răspândirii lor. Dar un acumulator nou, un prototip a fost deja creat la Massachusetts Institute should fi de trei ori mai ieftin decât cel mai bun de baterii de astăzi sunt mult mai durabile decât toţi ceilalţi şi, cel mai important, - în mod semnificativ mai puternic, fericit inventatorilor.

Astfel de o baterie de marimea unui coş de gunoi de la 150 de litri, Sedovey susţine, ar putea deveni un element esenţial al "verzi" de start, oferind toate nevoile sale cu energie, chiar şi la vârf de consum, şi reîncărcate să-l de la turbine eoliene jucăuş şi panouri solare. Principalul lucru - mare colecţie de tipuri de baterii noi ar putea stoca o cantitate mare de energie de la staţiile de alternativă, hrănirea sate întregi şi chiar oraşe.

De exemplu, prezice om de stiinta american, acumularea de noi centrale electrice în 13 gigawati (care este - pe de o metropola) ar ocupa o suprafaţă de 60 mii de metri pătraţi.

Datorită a ceea ce aceste opţiuni? Aceste baterii sunt în măsură să dea şi să ia de zece ori mai mult curent decât toate tipurile existente de baterii chimice, spune inventatorul.

Punctul de electrozi. Amintiţi-vă, creatori, de exemplu, celule litiu-ion nu excela ca să ridice curent admisibil prin intermediul electrozilor. Şi ridica materialele neobişnuite, şi aditivi diferite, şi chiar nanotehnologie conectaţi. Cu baterie plumb-acid este cazul într-o manieră similară.


Într-o baterie convenţionale, cum ar fi plumb-acid, loc electrod transparent materialsrestricţiile privind parametrii de absorbţie sau de a da putere. Ele determină în mare parte, durata de viaţă a unităţii (figura Arthur Mount). Şi toate la fel - prea puternic curent poate deteriora unitatea de topit pur şi simplu întreaga structură. Sedovey găsit o soluţie: Să stare topită va fi normal pentru toate părţile a bateriei. Apoi, nimic în ea "brusc" nu se poate topi şi truc este de facut.

În tipul de fierbinte topit baterie NAS sau ZEBRA este în plus faţă de scoici si contactele cel puţin încă un element esenţial nerasplavlenny - electrolit solid (o ceramica speciala, efectuarea ionii de sodiu). Şi în părţile baterie Sedoveya solide în intestinele nu există. Nici unul. În această baterie (nu de numărare invelisul exterior, evident) toate lichid - şi electroliţi şi ambii electrozi!

Cum a face ei nu se amesteca cu altele? mulþumiri simplu genial - la densităţi diferite. La fel ca nu se amestecă uleiul şi apa din pahar de lungă durată până când a fost vstryahnesh sau nu pentru a discuta în ea cu o lingură. Dar, aşa cum ştim deja, mi acumulator nou Donald "peţitor" de energie ca un staţionar de stocare a energiei. Deci, problema de amestecare a lichidului nu vor apărea.

Bateria a fost inventat de Donald si colegii sai de la institut, este un refractar "sticlă" (aka - prima ieşire de contact), acoperit cu un capac (acesta este al doilea contact). Între ele - izolator, şi în jurul - izolante teaca.

La partea de jos a rezervorului de proiectare autorii pune antimoniu (primul electrod din sistem), următorul strat - sulfură de sodiu (electrolit), iar la foarte sus - de magneziu (doilea electrod). Toate - în format topit. Şi în electrolit şi se dizolvă antimonide de magneziu.

În această formă bateria este gata sa primeasca curent. Deoarece dispozitivul este reîncărcată de energie din exterior, ionii încărcaţi pozitiv, magneziu în electrolit a lua away electroni de la reţea şi forma atomi neutri, care se alătură electrodul superior. ioni negativi de antimoniu, totuşi, să renunţe la electronii lor, şi forma, de asemenea, atomi neutri, care se deplasa în jos, alăturându-se electrozi de antimoniu, respectiv.

Astfel, taxa în a stratului de electrolitului din bateria de lichid se topeşte şi electrozi topit - sunt în creştere.

Schema a bateriei lichid nou. Stânga - dispozitivul este gata să primească gratuit. În centru - bateria este încărcată. Dreapta - un element de electrochimică complet încărcată. Culoarea albastru prezinta un strat de magneziu, verde - electrolit, galben - antimoniu (ilustraţie Arthur Mount).

Şi în timpul de descărcare de gestiune a bateriei, tot ceea ce se întâmplă în ordine inversă: da curent în sarcină, materialul electrod (sub formă de ioni) dizolvat in electrolit pentru a forma antimonide magneziu acolo şi forţând strat central să crească. Înşişi înapoi electrozi sunt reduse.

Acesta este un principiu destul de neobişnuit de funcţionare pentru bateriile chimice. Dar un astfel de sistem este gata pentru a rezista unui număr mare de cicluri, se poate da şi a primi curenţi uriaşe fără deteriorări. Şi toate componentele astfel de o baterie - ieftin. Şi să pună astfel de sisteme pot, cel puţin în câmp deschis, cel puţin în oraş.

Sedovey si colegii sai au construit un prototip de baterie topit. capacitate sale specifice, cu toate acestea, nu sa dovedit în mod deosebit de impresionant. Motivul: experimentatorii nu a putut dizolva antimonide magneziu în electrolit într-o concentraţie suficient de mare. Dar nu este atât de critică - dlaplicatii stationare masa sistemul nu este prea important.

În plus, oamenii de ştiinţă cred că toţi indicatorii cheie de o baterie nouă poate fi serios îmbunătăţită prin alegerea diferite metale şi sare, dar păstrând un principiu complet de lucru de o astfel de baterie.

Înainte de versiunea comercială al acestuia poate fi introdusă în termen de cinci ani, prezice Sedovey. Şi nu este vorba atât de mult, având în vedere, de exemplu, că tipurile de baterii la cald mai devreme, deşi a inventat mult timp în urmă, încă modernizate cu încăpăţânare o serie de companii, şi încă sunt printre cele exotice.

Materialul furnizat de membrana revista Internet ( http://www.membrana.ru )