Genellikle gübrelerde ve memeli idrarında bulunan üre ile yapılan bir batarya, güneş enerjisi veya diğer yenilenebilir enerji biçimlerinden üretilen enerjiyi kapalı saatler boyunca tüketmek için düşük maliyetli bir saklama yöntemi sağlayabilir.
Akü yanmaz ve bol miktarda alüminyumdan ve grafitten yapılmış elektrotlar içerir. Elektrolitinin ana maddesi olan üre, hali hazırda endüstriyel gübreler için ton tarafından endüstriyel olarak üretilmiştir.
“Aslında, elinizde olan şey, Dünya üzerinde bulabileceğiniz en ucuz ve en bol miktarda bulunan malzemeden yapılmış bir batarya. Ve aslında iyi bir performansa sahip, ”diyor Stanford Üniversitesi'nden kimya profesörü Hongjie Dai. “Kim grafit, alüminyum, üre alabileceğinizi ve aslında çok uzun bir süre boyunca döngü yapabilen bir pil yapabileceğini düşünürdü?”
2015'te, Dai'nin laboratuvarı, şarj edilebilir bir alüminyum batarya üreten ilk kişi oldu. Bu sistem bir dakikadan daha az bir sürede şarj edildi ve binlerce şarj boşalma döngüsü sürdü. Laboratuvar, Tayvan'ın Endüstriyel Teknoloji Araştırma Enstitüsü (ITRI) ile işbirliği yaparak bu eski sürümle bir motosikleti güçlendirdi ve bunun bir dezavantajı vardı: pahalı bir elektrolit içermekteydi.
En yeni sürüm üre bazlı bir elektrolit içerir ve 100 modelinden 2015 kat daha ucuzdur, daha yüksek verim ve 45 dakika şarj süresi vardır. Bir bataryada ilk kez üre kullanılmıştır.
Dai, iki akü arasındaki maliyet farkının “gece ve gündüz gibi” olduğunu söylüyor. Ulusal Bilimler Akademisi Tutanakları.
Fosil yakıtlardan elde edilen enerjiden farklı olarak, güneş enerjisi temel olarak yalnızca güneş parlıyorken kullanılabilir. Bir güneş paneli, gündüz saatlerinde enerjiyi elektrik şebekesine pompalar. Bu enerji hemen tüketilmezse, ısı olarak kaybolur.
Yenilenebilir teknolojilere olan talep arttıkça, geceleri salınmak üzere enerjiyi depolamak için ucuz ve verimli pillere ihtiyaç duyulmaktadır. Günümüzün lityum-iyon veya kurşun asit bataryalar gibi bataryaları pahalıdır ve kullanım ömrü sınırlıdır.
InnerSelf'ten En Son Haberleri Alın
Doktora adayı Michael Angell, yeni pil şebekenin depolama sorununa bir çözüm sağlayabilir. "O ucuz. Verimli. Grid depolaması ana hedeftir. ”
Angell, şebekenin düşük maliyetli olması, yüksek verimi ve uzun kullanım ömrü nedeniyle ızgara depolama da en gerçekçi hedef olduğunu söylüyor. Coulombic verimlilik olarak adlandırılan bir çeşit verimlilik, şarj sırasında aldığı şarj birimi başına ne kadar şarj geldiğinin bir ölçüsüdür. Bu pil için Coulombic verimliliği yüksektir - yüzde 99.7.
Verimli olmasına rağmen, küçük elektroniklerde ve diğer cihazlarda yaygın olarak bulunan lityum-iyon piller yanıcı olabilir. Buna karşın, üre bataryası yanıcıdır ve bu nedenle daha az risklidir.
Dai, “Evimdeki yedek pilim, yangına neden olma ihtimali çok az olan üre ise, kendimi güvende hissederim” diyor.
Izgara depolama taleplerini karşılamak için, ticari bir bataryanın en az on yıl dayanması gerekecektir. Angell, bataryanın içindeki kimyasal prosesleri inceleyerek ömrünü uzatmayı umuyor.
Görünüm umut verici. Laboratuarda, bu üre bazlı alüminyum iyon piller, 1,500 dakikalık bir şarj süresiyle yaklaşık 45 şarj döngülerinden geçebilir.
Dai, “Bu batarya ile rüyalar güneş enerjisinin her binada ve her evde depolanması için” diyor. “Belki günlük yaşamı değiştirecek. Bilmiyoruz. ”
Pilin patentleri Dai tarafından kurulan AB Sistemlerine lisanslanmıştır. Ticari bir sürüm şu anda geliştirilme aşamasındadır.
Makale Kaynağı
Jackie Flynn Stanford Üniversitesi
ABD Enerji Bakanlığı, Küresel Ağ Yeteneği 3.0 Planı, Tayvan Eğitim Bakanlığı ve Taishan Bilgin Projesi bu çalışmayı finanse etti.
İlgili Kitaplar
{amazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = güneş pilleri; maxresults = 3}