Nowy wynalazek, który poprawi wydajność sieci energetycznych

Nowy wynalazek, który poprawi wydajność sieci energetycznych

Naukowcy ze Stanford University skonstruowali nowy typ baterii stabilizujących sieć energetyczną. Są one tańsze i bardziej efektywne niż używane dziś powszechnie akumulatory.

Baterie i akumulatory sieciowe spełniają ważną funkcje w stabilizacji parametrów prądu w sieciach energetycznych. Pracują w cyklu ładowań i rozładowań, wspomagając sieć w okresach wzmożonego zapotrzebowania na moc, a także kiedy podaż mocy przekracza popyt na nią.
Baterie tego typu muszą łatwo przystosowywać się do różnych źródeł energii o różnych parametrach. Używane są do tego głównie baterie przepływowe, gdyż inne technologie są niepraktyczne lub zbyt kosztowne.

W budowie nowych baterii wykorzystano rozwiązanie nanotechnologiczne. Dzięki zastosowaniu nanomateriałów w elektrodach, bateria wytrzymuje 40 tys. cykli ładowania-rozładowania zachowując 83 proc. pojemności nominalnej. W przypadku klasycznej baterii litowo-jonowej, pojemność zaczyna spadać już po 1 tys. cykli.
Podobnie jak w tradycyjnych bateriach litowo-jonowych ładunek w cyklu ładowania i rozładowania jest wytwarzany przez przenoszące się między elektrodami jony sodu lub potasu. Wykorzystano jednak tańszy elektrolit oparty na bazie roztworu wodnego azotanu potasu, (w bateriach litowo-jonowych bazą jest rozpuszczalnik organiczny)

Nowatorska jest także konstrukcja katod wytworzonych ze z żelaza i miedzi. Ten szkielet elektrody pokryto później nanokryształami węgla. Następnie na podziałano ma nią mieszaniną związków cyjanku i barwnika – pruskiego błękitu. W ten sposób wypełnione zostały pory w nanokrystalicznym „płaszczu” katod. Dzięki temu możliwe jest zachowanie w czasie cykli rozładowania-ładowania 99 % wydajność energetyczną.

Naukowcy nie zakończyli jeszcze pracy. Zmierzają zwiększyć pojemność baterii, która w tej chwili wynosi 60 mAh na gram (elektrody baterii energetycznych osiągają 100 mAh na gram). Zdaniem analityków branży energetycznej, tego typu baterie na pewno zmniejszą koszty i zarazem zwiększą wydajność nawet małych sieci energetycznych, przed wszystkim dlatego, że nowe baterie bowiem pracują dłużej i są tańsze niż dotąd używane akumulatory.

(ma)