Araştırmacılar, elektrikli araç şarj altyapıları için yenilenebilir enerjiyi depolamanın istikrarlı bir yolunu öneriyor.
Elektrikli araçlar çekiş kazanıyor ve satışları son birkaç yılda katlanarak arttı. Böylece, güneş ve rüzgar gibi onlara güç sağlamak için yenilenebilir enerji kaynaklarına olan talep arttı. EV’ler, yeniden şarj etmede gecikme olmaksızın her yerde ve her zaman gücün kullanılabilir olmasını gerektirir, ancak güneş ve rüzgar, talep üzerine mevcut olmayan kesintili enerji kaynaklarıdır. Üretilen enerji daha sonra kullanılmak üzere depolanmalıdır.
Akron Üniversitesi’nin Polimer Bilimi ve Polimer Mühendisliği Okulu’nda profesör olan Dr. Yu Zhu, bu önemli enerjiyi depolamak için istikrarlı bir yol önermektedir. Araştırmacılara göre düşük maliyetli, ölçeklenebilir redoks akışlı piller (RFB) böyle bir sistem için en uygun teknolojiler arasında yer alıyor.
Ancak, RFB’ler çevreye zararlı aktif maddeler (elektrolitler) kullanır. Son zamanlarda, suda çözünür organik malzemeler, RFB’lerde, yani sulu organik RFB’ler veya AORFB’lerde gelecekteki elektrolitler olarak önerilmiştir. Organik elektrolitler yenilenebilir ve düşük maliyetle kolayca üretilebilir. Ancak asıl mesele istikrardır.
Araştırmacılar, kararlı bir katolit (pozitif elektrolit) geliştirdiler ve kapasitenin yüzde 90’ından fazlasını 6.000 döngü üzerinde tutan ve günde bir döngü hızında 16 yıldan fazla kesintisiz hizmet öngören hücreler gösterdiler.
Zhu, “Yüksek performanslı RFB’lerin geliştirilmesi, elektrik enerjisi depolama sistemleri kategorisini zenginleştirecek ve kesintili yenilenebilir enerji kaynaklarının eksikliğini tamamlayacak, bu nedenle araçlar gibi elektrikle çalışan tesislerin kullanılabilirliğini büyük ölçüde artıracak” diyor. “Sulu organik RFB’lerin performansını önemli ölçüde iyileştirmek için yeni katolit geliştirmenin aciliyeti çok önemlidir.”
Çalışmaları dergide yayınlandı Doğa Enerjisi. Araştırmacılar makalelerinde, katolitin sudaki çözünürlüğünü nasıl artırdıklarını bildiriyorlar. Moleküllerin çözünürlüğünü iyileştirmek için hidrofilik bir fonksiyonel grup eklemek yerine, araştırmacılar moleküllerin simetrisini değiştiriyor ve bu da çözünürlüğün dramatik bir şekilde artmasıyla sonuçlanıyor. Bu yeni gelişme ile araştırmacılar, RFB’leri daha da olgunlaştırabilecek yeni malzemeler tasarlamayı planlıyorlar.