Президент Армении обсудил текущую ситуацию в стране с Могерини



Разработчики предлагают новые концепции экологически чистых батарей

За последние десятилетия технологии получения экологически чистой энергии из возобновляемых источников совершили настоящий прорыв. Но до сих пор остаётся нерешённым главный вопрос: 

где хранить полученную энергию, когда солнце садится за горизонт, а ветер стихает. Ведь самые распространенные на сегодняшний день литиево-ионные аккумуляторы слишком громоздки, токсичны и дороги.

На днях стало известно сразу о двух проектах, которые направлены на создание более безопасных и экономичных аккумуляторов, которые в будущем смогут способствовать развитию энергетического рынка.

Команда учёных из Гарвардского университета под руководством Майкла Азиза (Michael Aziz) и Роя Гордона (Roy Gordon) работает над созданием проточных редокс-аккумуляторов. Эти элементы отличаются от тех, что установлены в смартфонах, и в основном используются на промышленных объектах. Они работают за счёт перекачки жидкого электролита через ёмкость, в которой находятся положительно и отрицательно заряженные электроды, разделённые мембраной. В результате между катодом и анодом происходит ионный обмен, в ходе которого вырабатывается электричество.

Эта технология имеет ряд преимуществ. Например, ёмкость батареи зависит исключительно от размера баков с электролитом, а срок службы составляет более двадцати лет. Кроме того такую, батарею можно очень быстро обновить, просто заменив электролит.

Но и недостатков у такой технологии тоже хватает. Большие размеры не позволяют использовать проточные элементы в небольших устройствах, а начинку из солей дорогого металла ванадия и серной кислоты никак нельзя назвать доступной и экологически безопасной. Также такая батарея постоянно тратит большое количество собственной энергии на перекачку жидкой составляющей.

Чтобы изменить ситуацию, учёные экспериментировали с разными электролитами. В итоге им удалось создать два варианта жидкости на основе распространённого органического гербицида виологена (известного также как паракват) и металлоорганического соединения ферроцена.

Эти вещества растворяются в воде, в отличие от соединений ванадия, которым для пребывания и работы в жидком виде необходимы едкие кислоты. Новая технология позволяет использовать при изготовлении аккумуляторов менее дорогостоящие насосы, ёмкости и ионные мембраны. Разработчики надеются,что в совокупности затраты на такие батареи будут значительно ниже, чем на существующие аналоги, не говоря уже о гораздо меньшей токсичности конечного продукта.

Доктор Азиз считает, что его команде потребуется около двух лет на изготовление первого аккумулятора для коммерческого тестирования.

Не менее интересны результаты исследования физиков из Национального института науки и технологий Ульсана в Корее (UNIST). Учёные планируют создать революционную батарею, которая сможет накапливать и передавать энергию за счёт морской воды.

Команда под руководством профессора Ёнсика Кима (Youngsik Kim) уже заручилась поддержкой правительства страны и двух крупных энергетических компаний. В случае успеха, проект, на который в течение следующих пяти лет будет потрачено свыше $4 миллионов, ускорит переход на более экономичные и экологически чистые источники питания.

Разработчики предлагают новые концепции экологически чистых батарей

Принцип работы аккумуляторов, с которыми экспериментирует команда Кима, схож с таковым у обычных литиево-ионных батарей, то есть способ сохранения энергии в них аналогичный, но основную роль здесь играют ионы натрия. Когда батарея заряжена, ионы, извлечённые из морской воды, скапливаются в области катода. При разрядке ионы натрия выделяются из анода и вступают в реакцию с водой и кислородом. В ходе этой химической реакции образуется гидроксид натрия и выделяется энергия, которая может быть использована различными устройствами.

На данный момент ёмкость экспериментальных "водяных" батарей крайне мала, но учёные надеются повысить их эффективность в ходе работы над своим амбициозным проектом, в частности, за счёт изменения геометрии ячейки.

В пресс-релизе института авторы обещают к 2018 году построить аккумулятор ёмкостью 10 Вт∙ч для тепловой электростанции Ульсана. Именно такое количество энергии необходимо для удовлетворения суточных потребностей среднестатистической семьи из четырёх человек.

Ну а пока упомянутые в нашем обзоре исследователи и их коллеги трудятся над своими экологически чистыми аккумуляторами, а другие учёные продолжают искать всё новые источники энергии и способы заставить их эффективно работать на человечество. Хочется верить, что благодаря их усилиям однажды нагрузка на экологию нашей планеты всё-таки уменьшится и она "вздохнёт" свободнее.

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2856253

 

Контакты:
Адрес:
Строительная, 133-г
119321
Москва,
Телефон:+7 269-118-42-58,
Электронная почта: contact@kolgus.ru Новости России, свежие мировые новости

Президент Армении обсудил текущую ситуацию в стране с Могерини

по теме: