استفاده از باتری جدید با امکان ذخیره انرژی‌های تجدیدپذیر

محققان ام آی تی باتری جدیدی ساختند که قادر است انرژی را برای مدت زمان طولانی با یک پنجم هزینه فناوری‌های موجود ذخیره کند.

کد خبر: ۱۷۸۵۸۷

تاریخ: ۲۰ مهر ۱۳۹۶ - ۱۵:۱۲

به گزارش ایران اکونومیست به نقل از ساینس دیلی؛ یکی از چالش های اصلی انرژی‌های تجدیدپذیر، عدم پایداری آن‌ها است. برای مثال زمانی که خورشید پشت ابرها باشد یا وزش باد متوقف شود، تولید انرژی نیز متوقف می شود. به همین علت معمولا در شبکه‌های انرژی تجدیدپذیر از چند منبع مختلف خورشید، باد، امواج دریا و سوخت‌های زیستی به طور همزمان استفاده می‌شود و انرژی حاصل از این منابع نیز در سیستم‌های عظیمی ذخیره می‌شود تا پایداری شبکه تضمین گردد.

باتری تولید شده توسط محققان ام آی تی دارای یک ساختار شارژ گردشی است و در نتیجه آند و کاتد آن به صورت مایع (آنولیت و کاتولیت) هستند و برای تامین انرژی، یون‌ها را به یکدیگر منتقل می‌کنند. در این مورد، آنولیت از گوگرد محلول در آب تشکیل شده و کاتولیت آن از محلول نمکی اکسیژنه ساخته شده است.

نکته قابل توجه ساختار باتری جدید، این است که در هنگام خالی شدن شارژ، از هوای محیط اطراف تنفس می‌کند و هنگامی که مجددا شارژ می‌شود، هوا را به محیط پس می‌دهد. در واقع این باتری با استفاده از این مکانیسم هنگام تنفس، در کاتولیت یون‌های هیدروکسید با بار منفی تولید می‌کند و در زمان شارژ شدن، اکسیژن را آزاد کرده و یون‌های هیدوژنی را تولید می‌کند که در مراحل بعدی کار، الکترون‌ها را به آنولیت می‌فرستند.

در باتری‌های لیتوم-هوا نیز از این مکانیسم استفاده می شود؛ ولی گوگرد، آب و هوا مواد اولیه بسیار ارزان‌تری هستند و به همین علت هزینه ذخیره انرژی در سیستم‌های بزرگ را به میزان چشمگیری کاهش می‌دهند. به گونه‌ای که بر اساس تخمین محققان در صورت استفاده از این فناوری جدید، به ازای ذخیره هر کیلووات ساعت انرژی، بین 20 تا 30 دلار در هزینه‌ها صرفه‌جویی می‌شود.

نمونه اولیه این باتری به اندازه یک فنجان است ولی محققان در تلاشند که کارآیی و عمر آن را افزایش داده و این طراحی را در ابعاد بزرگتر پیاده‌سازی کنند.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Joule منتشر شده است.