Jakeluverkon sähkövarasto viidenneksen hinnalla

29.01.2021

Warwick-virtausakkujen-EPD-tekniikkaa-300-t.jpgSideaineeton vaakasuuntaista elektroforeettisen kerrostuksen (EPD) prosessia käytetään kaupallisten hiilipaperielektrodien aktivoimiseksi typpeä sisältävän grafeenin avulla.

Suurempi kuva

Warwickin yliopiston WMG-tutkijat ovat yhteistyössä Imperial College Londonin kanssa löytäneet tavan parantaa hybridejä virtausakkuja ja niiden kaupallista käyttöä. Tutkijat tehostivat kolmea hybridivirtauskennoa käyttäen typpiseostettua grafeenia sideaineettomassa elektroforeesitekniikassa (EPD).

Tuuli- ja aurinkoenergian ajoittaisuusongelmien yksi mahdollinen ratkaisu liittyy pitkäaikaisen akkutekniikan, kuten redox-virtausakun, käyttöönottoon. Suuresta lupauksesta huolimatta järjestelmän nykyiset kustannukset ovat keskeinen ratkaiseva tekijä reaalielämän käyttöönotossa.

Edullisen jakeluverkkoakun tulisi maksaa 75 puntaa / kWh, Yhdysvaltain energiaministeriön mukaan. Litium-ioniakut, jotka johtavat verkon varastointiin, maksavat noin 130 puntaa / kWh.

WMG-tutkijat ovat löytäneet tavan parantaa hybridejä virtausakkuja tai regeneratiivista polttokennotekniikkaa (RFC), joka voisi varastoida sähköä hyvin pitkäksi ajaksi noin viidenneksen nykyisten varastointitekniikoiden kustannuksista, joustavalla sijoittamisella ja vähäisillä ympäristövaikutuksilla.

Tekniikka yhdistää hiilipohjaiset elektrodit taloudellisiin elektrolyytteihin (mangaani tai rikki) yksinkertaisella ja silti erittäin tehokkaalla elektroforeettisella nanohiililisäaineiden (typpeä seostetun grafeenin) kerrostamisella, joka parantaa elektrodin kestävyyttä ja suorituskykyä merkittävästi erittäin happamissa tai emäksisissä ympäristöissä.

Tohtori Barun Chakrabarti, WMG:n tutkija kertoo: "Tämä EPD-tekniikka ei ole pelkästään yksinkertainen, vaan se myös parantaa kolmen eri taloudellisen hybridivirta-akun hyötysuhdetta ja lisää siten niiden mahdollisuuksia laajamittaiseen kaupalliseen käyttöön verkkomittakaavan energian varastointiin."

Hybridivirta-akun kemialliset kokonaiskustannukset ovat noin 1/30 kilpailevien akkujen, kuten litiumionijärjestelmien, kustannuksista. Laajennettuja tekniikoita voidaan käyttää tuuli- tai aurinkoenergian varastointiin useista päivistä kokonaisiin vuodenaikoihin noin 15 - 20 puntaa kilowattituntia kohden. Nämä akut ovat myös erittäin hyödyllisiä verkon mittakaavassa kuormituksen tasaussovelluksissa, koska niiden suunnittelu on erittäin joustava, koska niillä on ainutlaatuinen ominaisuus mitoittaa tehonsa energiastaan riippumatta.

Hybridivirtausakun, erityisesti polysulfidi/ilmajärjestelmän (S-Air), energiatiheys on 500 kertaa suurempi kuin pumpattavalla vesivarastolla. Se on myös paljon pienempi ja se voidaan sijoittaa lähelle mitä tahansa uusiutuvaa energiaa.

Aiheesta aiemmin:

Yhä vihreämpiä virtausakkuja

Akun lataus tankkausletkusta

08.12.2022Pietsosähköä halliten ja tehostaen
07.12.2022Neljä ulottuvuutta kvanttiviestintään
06.12.2022Akkuelektrodeita kehittäen
05.12.2022Uusi konsepti aurinkokennoille
02.12.2022Monitoimiset metapintojen antennit
01.12.2022Paremmilla transistoreilla vai peräti ilman
30.11.2022Kasvihuonekaasu CO2 akun komponentiksi
29.11.2022Kuitua kvanttiviestinnälle
28.11.2022Älykkäästi reagoivaa materiaalia
25.11.2022Aikalinssi tuottaa ultranopeita pulsseja

Siirry arkistoon »