Дэвшилтэт батерейны технологи ашиглан сэргээгдэх эрчим хүчийг нээх нь
Уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэх дэлхийн хэмжээний хүчин чармайлт эрчимжихийн хэрээр батерейны технологийн дэвшил нь сэргээгдэх эрчим хүчний интеграци болон нүүрстөрөгчгүйжүүлэлтийг дэмжих гол хүчин зүйл болж байна. Сүлжээний хэмжээний хадгалах шийдлүүдээс эхлээд цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (EV) хүртэл дараагийн үеийн батерей нь эрчим хүчний тогтвортой байдлыг дахин тодорхойлж, өртөг, аюулгүй байдал, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийн чухал сорилтуудыг шийдвэрлэж байна.
Батерейны химийн салбарын нээлтүүд
Альтернатив батерейны химийн салбарын сүүлийн үеийн дэвшил нь нөхцөл байдлыг өөрчилж байна:
- Төмөр-натрийн батерейInlyte Energy компанийн төмөр-натрийн батерей нь хоёр талдаа 90%-ийн үр ашигтай ажиллаж, 700 гаруй циклийн хүчин чадлыг хадгалж, нарны болон салхины эрчим хүчийг хямд өртөгтэй, удаан эдэлгээтэй хадгалах боломжийг олгодог.
- Хатуу төлөвт батерейШатамхай шингэн электролитуудыг хатуу хувилбараар орлуулснаар эдгээр батерейнууд нь аюулгүй байдал болон эрчим хүчний нягтралыг нэмэгдүүлдэг. Өргөтгөх чадварын саад бэрхшээл хэвээр байгаа ч цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд тэдгээрийн боломжит боломж болох хүрээг нэмэгдүүлж, галын эрсдэлийг бууруулах нь хувьсгалт юм.
- Лити-хүхрийн (Li-S) батерейнуудОнолын энергийн нягтрал нь лити-ионоос хамаагүй давсан тул Li-S системүүд нь нисэх хүчин болон сүлжээний хадгалалтын хувьд ирээдүйтэй байгааг харуулж байна. Электродын дизайн болон электролитийн найрлага дахь инноваци нь полисульфидын тээвэрлэлт гэх мэт түүхэн сорилтуудыг даван туулж байна.
Тогтвортой хөгжлийн сорилтуудыг шийдвэрлэх нь
Ахиц дэвшил гарсан ч литийн олборлолтын байгаль орчны зардал нь илүү ногоон хувилбаруудын яаралтай хэрэгцээг харуулж байна:
- Уламжлалт литийн олборлолт нь асар их усны нөөцийг (жишээлбэл, Чилийн Атакамагийн давсны уусмалын үйл ажиллагаа) ашигладаг бөгөөд нэг тонн литийн хувьд ~15 тонн CO₂ ялгаруулдаг.
- Стэнфордын судлаачид саяхан үр ашгийг дээшлүүлэхийн зэрэгцээ усны хэрэглээ болон ялгарлыг бууруулж, электрохимийн олборлолтын аргыг анхлан нэвтрүүлсэн.
Элбэг дэлбэг хувилбаруудын өсөлт
Натри болон кали нь тогтвортой орлуулагч бодисууд болж улам бүр түгээмэл болж байна:
- Натрийн ион батерейнууд одоо хэт өндөр температурт энергийн нягтралаараа лити-ионтой өрсөлдөж байгаа бөгөөд Physics сэтгүүл цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон сүлжээний хадгалалтын хурдацтай хөгжлийг онцолжээ.
- Калийн ионы системүүд нь тогтвортой байдлын давуу талыг санал болгодог боловч энергийн нягтралын сайжруулалт үргэлжилж байна.
Тойрог эдийн засгийн хувьд батерейны ашиглалтын хугацааг уртасгах нь
Цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерей нь тээврийн хэрэгслийг ашигласны дараа 70-80%-ийн хүчин чадлаа хадгалдаг тул дахин ашиглах, дахин боловсруулах нь чухал юм.
- Хоёр дахь амьдралын хэрэглээАшиглагдаагүй цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерей нь орон сууцны болон арилжааны эрчим хүчний хадгалалтыг эрчим хүчээр хангаж, сэргээгдэх эрчим хүчний завсарлагааг бууруулдаг.
- Дахин боловсруулах инновациГидрометаллургийн нөхөн сэргээлт гэх мэт дэвшилтэт аргууд нь одоо лити, кобальт, никелийг үр дүнтэйгээр гаргаж авдаг. Гэсэн хэдий ч өнөөдөр литийн батерейны ердөө 5% -ийг дахин боловсруулж байгаа нь хар тугалганы хүчлийн 99%-ийн түвшингээс хамаагүй доогуур байна.
- Европын Холбооны Өргөтгөсөн Үйлдвэрлэгчийн Хариуцлага (EPR)-ын мандат гэх мэт бодлогын хөдөлгөгч хүч нь үйлдвэрлэгчдийг ашиглалтын хугацааны төгсгөлийн менежментийн хариуцлагатай байлгахад хүргэдэг.
Бодлого ба хамтын ажиллагаа нь дэвшлийг тэтгэж байна
Дэлхийн хэмжээний санаачилгууд шилжилтийг хурдасгаж байна:
- Европын Холбооны Чухал Түүхий Эдийн Засгийн тухай хууль нь дахин боловсруулалтыг дэмжихийн зэрэгцээ хангамжийн сүлжээний уян хатан байдлыг баталгаажуулдаг.
- АНУ-ын дэд бүтцийн хуулиуд нь батерейны судалгаа, хөгжүүлэлтийг санхүүжүүлж, төр, хувийн хэвшлийн түншлэлийг дэмждэг.
- Батерейны хөгшрөлтийн талаарх MIT-ийн ажил, Стэнфордын олборлолтын технологи гэх мэт салбар дундын судалгаа нь эрдэм шинжилгээний болон үйлдвэрлэлийн салбарыг холбодог.
Тогтвортой эрчим хүчний экосистем рүү
Цэвэр тэг хүрэх зам нь зөвхөн шат дараалсан сайжруулалтаас илүү ихийг шаарддаг. Нөөц хэмнэлттэй химийн арга, эргэлтийн амьдралын мөчлөгийн стратеги, олон улсын хамтын ажиллагааг нэн тэргүүнд тавьснаар дараагийн үеийн батерейнууд нь илүү цэвэр ирээдүйг бий болгож, эрчим хүчний аюулгүй байдлыг гаригийн эрүүл мэндтэй тэнцвэржүүлж чадна. Клэр Грей MIT-ийн лекцэндээ онцолсончлан "Цахилгаанжуулалтын ирээдүй нь зөвхөн хүчирхэг төдийгүй бүх үе шатанд тогтвортой байдаг батерейгаас хамаарна."
Энэхүү нийтлэлд үйлдвэрлэсэн ватт-цаг тутамд тогтвортой байдлыг нэвтрүүлэхийн зэрэгцээ инновацийн хадгалах шийдлүүдийг өргөжүүлэх гэсэн хоёр чухал зүйлийг онцолж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 3-р сарын 19
