«Живые» батарейки переведут мировую экономику на энергию солнца и ветра
Придуман аккумулятор, делающий возобновляемые источники энергии удобными в массовом использовании
Команда исследователей из Гарвардского университета продемонстрировала новый тип батареи, которая может фундаментальным образом изменить систему запасения энергии в электросетях и сделать возобновляемые источники энергии более надежными и экономичными. Сегодня, когда ветровые и солнечные электростанции производят примерно 7% всей мировой электроэнергии, их использование особых проблем не создает, однако когда их доля достигнет 20%, проблемы могут возникнуть вполне серьезные.
Дело в том, что смена дня и ночи, усиление или полное отсутствие ветра при использовании таких электростанций приводят к большим колебаниям в сети, а традиционные аккумуляторы для этого не подходят – слишком неэкономичны. Поэтому ученые предлагают использовать потоковые батареи, которые могут стать идеальным хранилищем энергии в таких прерывистых сетях. Новая конструкция батарей позволяет регулировать их мощность, наращивая или уменьшая количество активных компонентов. К тому же она позволяет использовать их именно в крупномасштабных сетях, экономя на производственном процессе благодаря использованию новых материалов.
Однако потоковые батареи, которые состоят из двух камер с различными жидкостями, разделенных мембраной, и создают ток за счет течения этих жидкостей и возникновения соответствующих химических реакций, до сих пор тоже были экономически неэффективными: платиновые катализаторы и ванадиевые электроды стоят слишком дорого.
Гарвардская команда сумела обойти это препятствие, использовав в качестве одной из потоковых жидкостей раствор органических молекул, так называемых хинонов. Эти молекулы легко захватывают и отдают электроны и поэтому очень удобны в качестве электролитов. Они дешевы, не требуют дорогих катализаторов, а также ванадиевых электродов. Экспериментально проверив на одном из хинонов преимущества «органических» аккумуляторов, ученые теоретически нашли самую выгодную молекулу – примерно такую, какая содержится в листьях ревеня. По словам авторов изобретения, их аккумулятор способен в течение всего светового дня запасать энергию солнечного света (или ветра, но тут уже все будет зависеть от погоды), чтобы затем в течение всей ночи и последующего утра снабжать ваш дом необходимым электричеством.
ВЛАДИМИР ПОКРОВСКИЙ
