باتری تنفس کننده هوازی سولفوری، ذخیره‌­ساز انرژی ارزان قیمت

باتری تنفس کننده هوازی سولفوری، ذخیره­‌ساز انرژی ارزان قیمت

کد خبر:۶۰۸۰۲۹

 

تاریخ انتشار: ۱۱ اکتبر ۲۰۱۷

 

باتری تنفس کننده هوازی سولفوری، ذخیره‌­ساز انرژی ارزان قیمت

وسیله جدیدی برای ذخیره الکتریسیته از منابع ثانویه انرژی مانند انرژی خورشیدی و نیروی بادی ساخته شده است. باتری­های جدید با قابلیت تنفس هوازی و محلول سولفور مایع شروع کننده مسیری طویل در ورای تکنولوژی­های توسعه یافته دیگر مانند روش ذخیره تلمبه­ای و باتری­های لیتیوم-یون هستند اما از لحاظ پتانسیل تئوریک، عملکرد بهتری نسبت به تمامی تکنولوژی­های موجود کنونی دارد.

هزینه استفاده از انرژی­های خورشیدی و بادی کاهش چشمگیری داشته است به طوری­که یا قیمتی کمتر از انرژی­های فسیلی دارند یا قیمتشان بزودی کمتر خواهد شد. مانع اصلی در برابر پذیرش انرژی­های پاک، یافتن راهی مقرون به صرفه برای ذخیره­سازی انرژی تولید شده توسط خورشید یا باد است.

اگرچه راه­های زیادی برای ذخیره کردن انرژی الکتریکی وجود دارد، اما بیشتر آن­ها روش­هایی گران قیمت هستند. دو گزینه ارزان استفاده از روش ذخیره تلمبه­ای و هوای فشرده است که هر دو به موقعیت مکانی خاصی احتیاج دارند. تیمی با هدایت پروفسور Yet-Ming Chiang از انستیتو تکنولوژی ماساچوست (MIT) تصمیم گرفتند به روش­های پایه­ای رجوع کنند.

اگرچه بیشتر هزینه­ باتری­ها بر تولیدکننده­های آن­ها تحمیل می­شود و تولید انبوه آن­ها قیمت­ها را در ابعاد اقتصادی کاهش می­دهد، اما همچنان محدودیت­های بنیادی مانند پیشرفت نکردن تکنولوژی­های باتری، به نام هزینه­ مواد خام تمام می­شود. تیم پروفسور Chiang دریافت که طی ۴۰ سال گذشته، تکنولوژی­های جدید باتری به مواد خام گرانتری نسبت به تکنولوژی­های پیشین، متکی است. این موضوع، منتج به روندی می­شود که محققان در آن چگالی انرژی (ساخت باتری­هایی مناسب برای لپ­تاپ­ها و تلفن­های همراه) را نسبت به قیمت در اولویت خود قرار می­دهند.

در پاسخ به چالش Steven Chu’s توسط وزیر پیشین انرژی امریکا، برای کاهش هزینه­های تولید باتری به یک پنجم در زمان پنج سال، Chiang به جست­و­جوی ارزان­ترین موادی که قابلیت ساخت باتری­ها را داشته باشند،پرداخت. نهایتاً، موفقیت این تیم در مجله Joule اعلام شد.

باتری­ها برای کار کردن نیاز به دو الکترود منفی و مثبت و یک الکترولیت که جریان را بین­ آن­ها منتقل کند، دارند. درحالیکه گزینه­های موجود یک یا دو عامل را ارزان می­کند، موارد بسیار کمی در هر سه عامل ارزان هستند ولی آن­ها نیز مشکلات خودشان را دارند. سولفور بیش از ۱۰ برابر بر واحد انرژی نسبت به کاتدهای قابل ساخت از مواد جایگزین ارزان­تر می­باشد. بنابراین، Chiang تصمیم گرفت به دنبال آند ارزان قیمت سازگار بگردد. اگرچه تلاشی برای استفاده از پتاسیم پرمنگنات به شکست انجامید، اما با یک کشف تصادفی با استفاده از کاتدهای سولفوری و الکترولیت صحیح منجر به ساخت کاتدی شد که با حضور هوا در محیط کار کند.

سدیم در محیط آبی ثابت کرد حامل موثری برای بار الکتریکی است و با اینکه نسبت به گزینه­های جایگزین دیگر انرژی فشرده کمتری دارد، اما واقعاً ارزان قیمت است.

با جمع قیمت سولفور، نمک و هوا، قیمت هر کیلو وات ساعت (kWh) برای ذخیره­سازی، حدود ۱ دلار هزینه دارد، درحالیکه استفاده از باتری­های لیتیم-یون حدود ۱۰۰ دلار برای ذخیره­سازی همین میزان انرژی هزینه دارد. این گونه باتری­های کم هزینه با دانسیته انرژی پایین، معمولاً کاربردی نیست، ولی محصول Chiang می­تواند بین ۳۰ تا ۱۴۶ کیلو وات ساعت انرژی در هر لیتر ذخیره کند. اگر این میزان برای حمل و نقل کافی نباشد، اما به راحتی می­تواند در مخازن ذخیره انباشته مورد استفاده قرار بگیرد.

 

لینک:

http://www.iflscience.com/technology/an-air-breathing-sulfur-battery-could-provide-astonishingly-cheap-energy-storage/

کلمات کلیدی
, ,
More from سحر احمدوند

باتری تنفس کننده هوازی سولفوری، ذخیره‌­ساز انرژی ارزان قیمت

کد خبر:۶۰۸۰۲۹   تاریخ انتشار: ۱۱ اکتبر ۲۰۱۷   باتری تنفس کننده...
مشاهده مطلب

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *