MY.UAНовости
"Зеленая" энергия может быть доступна 24/7: что известно о новых методах хранения
"Зеленая" энергия может быть доступна 24/7: что известно о новых методах хранения

"Зеленая" энергия может быть доступна 24/7: что известно о новых методах хранения

Поскольку литий-ионные батареи не подходят для длительного хранения энергии, ученые предлагают альтернативные дешевые технологии.

Возобновляемая энергетика становится все более востребованной, однако солнечные и ветряные электростанции генерируют энергию нестабильно, из-за чего растет потребность в новых технологиях для хранения чистой энергии. О некоторых из таких решений пишет портал Knowable Magazine.

Когда светит солнце и дует ветер, солнечные и ветровые электростанции работают на полную мощность. Бывают моменты, когда ветряные турбины даже приходится отключать, чтобы не перегружать сеть излишками энергии.

При этом в облачные и безветренные дни производство возобновляемой энергии падает. Немцы называют эти периоды Dunkelflauten, что означает "темная хандра". Они могут длиться неделю или дольше и являются серьезной проблемой для мест, подверженных Dunkelflauten, таких как Германия и некоторые части США.

Чтобы решить эту проблему, нужны методы хранения "зеленой" энергии в больших масштабах, чтобы она была доступна для использования в неблагоприятные времена. Популярные сегодня литий-ионные батареи экономически эффективны только при преодолении ежедневных колебаний солнца и ветра, но не походят для многодневных простоев. Есть также метод накопления электроэнергии путем перекачивания воды вверх по склону и возврата энергии, когда она стекает вниз через турбогенератор, но он обычно работает только в горной местности.

Сейчас инженеры по всему миру занимаются разработкой новых технологий хранения — от передовых типов батарей до систем, использующих давление воздуха, вращающиеся колеса, тепло или химикаты, такие как водород.

Новые аккумуляторы

Как отмечает, инженер-материаловед Ширли Мэн из Чикагского университета, литий-ионные аккумуляторы не подходят для длительного хранения, в частности потому, что они остаются дорогими из-за своей конструкции и стоимости добычи и извлечения лития и других металлов. Стоимость аккумулятора превышает 100 долларов за КВтч. Это означает, что контейнер для аккумулятора, обеспечивающий подачу 1 МВт (примерно для 800 домов) каждый час в течение пяти часов, обойдется как минимум в 500 000 долларов.

"Если вы не можете сделать это чрезвычайно дешевым, то у вас нет продукта", — считает эксперт по энергетической политике и рынкам из Рочестерского технологического института Эрик Хиттингер.

Один из способов сокращения расходы на хранение энергии в аккумуляторах — переход на более дешевые компоненты. Так, несколько компаний в США, Европе и Азии работают над коммерциализацией натрий-ионных батарей, которые заменяют литий на более распространенный и дешевый в извлечении и очистке натрий.

Также разрабатываются разные архитектуры батарей. К примеру, аккумуляторы "окислительно-восстановительного потока", в которых химические реакции происходят не на поверхностях электродов, а в двух заполненных жидкостью резервуарах, которые действуют как электроды. При такой конструкции емкость можно увеличить, увеличив размер резервуара и количество электролита, что намного дешевле, чем увеличение материала электродов литий-ионных батарей. По словам Ширли Мэн, аккумуляторы окислительно-восстановительного потока могут поставлять энергию в течение нескольких дней или недель.

В свою очередь американская компания Form Energy открыла завод по производству "железно-воздушных" батарей. Они используют энергию, высвобождаемую при реакции железа с воздухом и водой с образованием гидроксида железа (ржавчины).

Несмотря на низку стоимость, упомянутые батареи имеют свои недостатки. Так, железо-воздушные и окислительно-восстановительные батареи возвращают до 60% меньше энергии, чем в них вложено, отчасти потому, что они постепенно разряжаются без подачи тока. По словам Ширли Мен, оба типа батарей еще не решили эти проблемы и не доказали свою надежность и экономическую эффективность.

Вращающиеся колеса и сжатый воздух

Некоторые исследователи сосредоточились на механических методах хранения. Одним из таких методов является маховик, который использует тот же принцип, который заставляет колесо велосипеда продолжать вращаться после приведения его в движение. Технология маховика использует электричество для вращения больших стальных дисков и системы магнитных подшипников для уменьшения трения, вызывающего замедление.

Компания Amber Kinetics производит маховики, которые могут вращаться неделями, но наиболее рентабельны при использовании по крайней мере ежедневно. Когда требуется питание, мотор-генератор превращает энергию движения обратно в электричество. Каждый маховик может хранить 32 КВтч энергии, что близко к ежедневному потреблению среднестатистической семьи.

"Энергия может храниться на самом деле очень значительное время", — утверждает эксперт по электротехнике и владелец Amber Kinetics Сет Сандерс.

В свою очередь канадская компания Hydrostor производит оборудование, которое хранит электроэнергию, используя ее для сжатия воздуха, а затем скрывает воздух в пещерах. Когда энергия нужна сети, этот воздух выпускается в воздушную турбину, и она снова генерирует электричество. Такие системы обычно требуют естественных пещер, но Hydrostor вырезает полости в твердой породе.

"Это просто гигантская воздушная батарея под землей", — объяснил президент компании Джон Норман.

Хранение энергии в виде тепла и газа

По данным портала, по всему миру предпринимаются попытки использовать избыточное "зеленое" электричество для нагрева воды или других теплоаккумулирующих материалов. Тепло также можно использовать для хранения энергии, хотя эта технология все еще находится в стадии разработки.

К примеру, эксперт по системам и хранению энергии Живей Ма из Даремского университета в Великобритании недавно испытал систему хранения тепловой энергии с насосом. Основной процесс хранения энергии происходит, когда электричество используется для сжатия газа, например, аргона, до высокого давления, нагревая его. Электричество вырабатывается, когда газ расширяется через турбогенератор.

Также сообщается, что многие эксперты считают перспективным хранение энергии в виде водородного газа. Водород можно производить с помощью электричества и хранить в резервуарах под давлением. Когда водород реагирует с кислородом в топливном элементе или турбине, это генерирует электричество.

Важно "Керамическая" батарея для электромобилей побила новый рекорд: что о ней известно

Среди минусов водородного метода — до двух третей энергии теряется при обратном преобразовании в электричество, хранение огромных объемов водорода в течение недель недешево. Однако инженер-механик Тобиас Бишоф-Нимц считает, что эти расходы не имеют большого значения, если водород производится из дешевой энергии, которая в противном случае была бы потрачена впустую.

Подводя итоги, в издании отметили, что есть множество других попыток разработать методы хранения с более длительным сроком службы, но во всех случаях ключевым моментом является стоимость. Эксперт по энергетике Дирк Уве Зауэр из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена в Германии подчеркнул, что все новые системы должны будут доказать, что они значительно дешевле литий-ионных аккумуляторов.

Также сообщалось, что Великобритании приходится отключать ветряные турбины из-за проблем с избыточным производством возобновляемой энергии, в связи с чем появились предложения использовать эти излишки для майнинга криптовалют.

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
Фанаты Sonic Unleashed открыли путь для порта любой игры Xbox 360 на ПК
ITC
2025-03-10T23:37:47Z
От пика до краха: Обзор Tomb Raider IV-VI Remastered
GameMag
2025-03-10T22:30:22Z
Маск обвинил украинцев в кибератаке на сеть Х: подробности скандала
Comments UA
2025-03-10T22:06:00Z
В приложении "Дія" появилось разрешение на оружие: как воспользоваться новым сервисом
VGorode
2025-03-10T21:33:51Z
Ученые раскрыли еще одну загадку космоса: как размер экзопланеты влияет на ее движение
TSN
2025-03-10T21:06:46Z
Оттуда происходит полпланеты: ученые нашли генетическую колыбель в оккупированной части Херсонской области
Фокус
2025-03-10T20:12:19Z
Доспехи против пули: ученые поставили точку в историческом споре
Фокус
2025-03-10T19:42:26Z
Україна в лютому збільшила виробництво прокату на 6,6% р./р
AgroNews
2025-03-10T19:24:14Z
Нужны дальнейшие раскопки: на северо-востоке Таиланда обнаружили укрепления древнего города
Фокус
2025-03-10T18:51:18Z
50 оттенков серого» в семейной жизни
Agravery
2025-03-11T13:56:46Z
Чем заняться зимой на Алтае: 9 идей, чтобы отдохнуть, зарядиться энергией и навсегда влюбиться в этот удивительный край
Marie Claire
2025-03-10T23:00:27Z
Постная выпечка: рецепт вкусного морковного печенья
Фокус
2025-03-10T22:27:30Z
Личностный тест: пейзаж, который вы выберете, покажет, вы реалист или идеалист
TSN
2025-03-10T22:24:11Z
Город-стена в Саудовской Аравии становится финансовой катастрофой — строительство продлится 55 лет и будет стоить $8,8 трлн
ITC
2025-03-10T18:01:07Z
Винегрет по оригинальному рецепту: рецепт вкусного салата
Фокус
2025-03-10T16:36:56Z
Гороскоп на 11 марта 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-03-10T16:30:39Z
Чем подкормить цветы, чтобы цвели и быстрее росли
Комсомольская правда
2025-03-10T16:03:23Z
Парфюмерный гардероб: зачем он нужен и как его правильно собрать
Marie Claire
2025-03-10T16:02:26Z
В Одессе раздались взрывы – СМИ
TSN
2025-03-10T21:24:58Z
Известная украинская актриса попала в ДТП: что произошло
Comments UA
2025-03-10T20:57:30Z
Успел ранить двух военных: в Коломые мужчина набросился на сотрудников ТЦК с ножом
Новости Украины
2025-03-10T20:36:07Z
В Киевской области и в ряде областей объявлена тревога: что угрожает
TSN
2025-03-10T20:24:06Z
Жуткая находка в морозильнике: новые владельцы дома обнаружили человеческую голову
Знай
2025-03-10T19:51:30Z
В Ивано-Франковской области мужчина с ножом напал на работников ТЦК
Comments UA
2025-03-10T19:39:39Z
Мошенник с поддельным паспортом забрал на почте товаров на 270 тысяч
Корреспондент
2025-03-10T18:52:22Z
Экссудьи Тандыру, сбившего насмерть нацгвардейца, продлили арест
Апостроф
2025-03-10T18:21:11Z
Неожиданный инцидент на Тауэрском мосту: в Лондоне временно ограничивали движение
TSN
2025-03-10T17:48:49Z
Тренер футболистов сборной Украины был уволен
Корреспондент
2025-03-10T20:39:49Z
Украинский боксер проведет бой за титул чемпиона мира против экс-соперника Дюбуа
ZN UA
2025-03-10T18:15:11Z
Бывший чемпион мира назвал причину, почему Дюбуа может нокаутировать Усика
Корреспондент
2025-03-10T16:36:56Z
Тимоти Шаламе и Кайли Дженнер помогли Мирре Андреевой выиграть теннисный турнир
Marie Claire
2025-03-10T16:02:50Z
УПЛ: расписание и результаты матчей 21-го тура чемпионата Украины по футболу, турнирная таблица
TSN
2025-03-10T15:59:05Z
Фармкомпания "Здоровье" поддерживает харьковских баскетболистов
Comments UA
2025-03-10T15:58:33Z
Шахтер оформил очередной громкий трансфер
Корреспондент
2025-03-10T15:57:01Z
Украинскую теннисистку Даяну Ястремскую пытались депортировать из США
Известия Киев
2025-03-10T08:28:19Z
"Динамо" – "Заря": видео онлайн-трансляция матча УПЛ
ZN UA
2025-03-09T22:07:07Z
Операция "Труба". Бои в Курской области РФ
Корреспондент
2025-03-10T22:39:56Z
"Мне безразлично, чьи это территории будут": пленный коллаборант о судьбе оккупированных территорий
TSN
2025-03-10T22:39:32Z
В столице пока не будут выключать отопление, - КГГА
VGorode
2025-03-10T22:12:36Z
Погода в Украине 11 марта: тепло до +20, а в Карпатах и ​​Волыни - дожди
Комсомольская правда
2025-03-10T20:34:10Z
Путин ввел выплаты участникам войны на Донбассе 2014 года
Корреспондент
2025-03-10T20:27:38Z
Ситуация на Курщине: продвижение россиян и уничтожение врага по трубопроводу
TSN
2025-03-10T20:24:58Z
Z-военкор в тревоге: ВСУ пошли в контратаку на нескольких фронтах
Новости Украины
2025-03-10T20:21:29Z
Россия готовит очередной массированный обстрел Украины: какие данные собирает враг
Comments UA
2025-03-10T20:15:44Z
Этих знаков Зодиака в марте будут преследовать неудачи
Comments UA
2025-03-10T20:00:23Z
Бывшая певица из Украины пожаловалась на неудачные "уколы красоты"
Comments UA
2025-03-10T21:51:29Z
Крис Гор: Disney безуспешно пытается продать франшизу «Звездные войны» с 2024 года
GameMag
2025-03-10T19:15:20Z
Нидерландская группа Within Temptation призвала мир поддержать Украину/Шарон ден Адель призвала мир делать донаты в поддержку украинцев
Апостроф
2025-03-10T17:57:20Z
Чарт Apple Music возглавила песня Бумбокса 2006 года - группа креативно отреагировала
Комсомольская правда
2025-03-10T17:46:42Z
Антонина Хижняк объяснила, почему не хочет, чтобы ее сын стал актером
Корреспондент
2025-03-10T16:48:46Z
Аллу Пугачеву обвинили в подготовке покушения на убийство чиновника РФ
Фокус
2025-03-10T16:45:38Z
Гости плакали: семья невесты потратила 8 месяцев на подготовку сюрприза к свадьбе
Фокус
2025-03-10T16:45:35Z
Скончался звезда "Гарри Поттера" Саймон Фишер-Беккер
TSN
2025-03-10T16:33:26Z
И в дождь, и в зной: какие сапоги купить на весну 2025
Marie Claire
2025-03-10T16:02:40Z
Россия запустила по Украине ударные беспилотники: куда направляются цели
TSN
2025-03-10T22:51:57Z
День ангела 11 марта: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-03-10T22:24:18Z
11 марта 2025 года: Софрония Египетского - что сегодня нельзя делать
Фокус
2025-03-10T22:00:35Z
Как восстановить документы на жилье, потерянные во время войны
Знай
2025-03-10T21:51:45Z
Пора готовить оборону: Сумщине грозит наступление РФ
Comments UA
2025-03-10T21:33:08Z
"Игнорируют реалии войны": в ВСУ раскритиковали очередной мирный план
Comments UA
2025-03-10T21:03:49Z
Украинцам бесплатно раздают продуктовые наборы, нужно лишь позвонить
Знай
2025-03-10T20:12:15Z
"В Швеции я попала в тюрьму": украинская телеведущая пожаловалась на проблемы/44-летняя беженка Ирина Литвин-Комаровская рассказала об активизации детских травм
Апостроф
2025-03-10T20:00:45Z
Силы обороны опубликовали видео применения новейших украинских дронов, похожих на "шахеды"
ZN UA
2025-03-10T19:37:41Z
Как улучшить зрение в домашних условиях: советы по сохранению здоровья глаз
TSN
2025-03-10T22:06:28Z
Тюльпаны не едят: ученые предостерегают от опасного тренда в TikTok
Фокус
2025-03-10T21:15:05Z
Чем опасны обезболивающие и что произойдет, если ими злоупотреблять
Знай
2025-03-10T20:51:47Z
Почему на ночь обязательно выключать мобильный телефон
Comments UA
2025-03-10T19:00:35Z
Сладкие радости Великого поста: чем побаловать себя без нарушения правил
Знай
2025-03-10T17:51:27Z
Наслаждалась процессом: девушка отказалась от жестких диет и похудела на 50 кг
Фокус
2025-03-10T17:42:49Z
Прививка от бешенства: почему собак нужно вакцинировать именно весной
Comments UA
2025-03-10T17:21:14Z
Как тренировать сердце: лучшие способы укрепления сердечно-сосудистой системы
Знай
2025-03-10T16:51:27Z
В Украине появилась вакцина для младенцев, которая защищает от пяти болезней
TSN
2025-03-10T15:59:30Z
Трамп заложил бомбу под Уолл-стрит: экономика США ушла в свободное падение
Новости Украины
2025-03-10T22:00:29Z
Канадская провинция повысила цены на электричество для США
Корреспондент
2025-03-10T21:39:10Z
Украинцы в прошлом году пополнили бюджет Польши почти на $4 млрд
Корреспондент
2025-03-10T19:36:37Z
Компании ЕС подали иски к Газпрому на 18 млрд евро
Корреспондент
2025-03-10T19:21:17Z
Прибыли российского бизнеса упали на 2 трлн рублей из-за санкций
Корреспондент
2025-03-10T19:15:41Z
Стало известно, с какими странами Украина торгует больше всего
Корреспондент
2025-03-10T19:00:56Z
Украинцев отправят в "тарифный нокаут": к чему готовиться после отмены моратория
Знай
2025-03-10T18:36:47Z
Тарифы на вывоз мусора: кому придется платить больше за чистоту
Знай
2025-03-10T18:21:01Z
Какие налоги нужно заплатить при продаже земли в Украине
TSN
2025-03-10T18:06:06Z
Volkswagen отзывает 180 тысяч внедорожников из-за угрозы возгорания
Корреспондент
2025-03-10T21:33:04Z
Водителям грозят штрафы за "чужие" нарушения ПДД: как этого избежать
Хвиля
2025-03-10T20:45:11Z
Украинцы списали рекордные 33,5 тыс. авто
Корреспондент
2025-03-10T15:57:22Z
Volkswagen отзывает 180 тысяч внедорожников из-за возможности возгорания
Корреспондент
2025-03-10T15:57:01Z
Тест-драйв MG4 Xpower: большие амбиции
ITC
2025-03-10T08:07:48Z
Спортивный гость из 80-х: автолюбители "отрыли" уникальный украинский суперкар "Торнадо"
Знай
2025-03-10T05:51:28Z
Водителям готовят новые зверские штрафы: кого ждут жесткие ограничения
Знай
2025-03-09T19:51:27Z
Прославленный спорткар Jaguar ушел с молотка по цене нового Bugatti
Фокус
2025-03-09T11:27:02Z
Необычный гибрид: в Японии скрестили Nissan, Maserati и Porsche
Фокус
2025-03-09T09:06:55Z
Правительство Сирии заключило историческое соглашение об интеграции курдских сил в госорганы
ZN UA
2025-03-10T23:46:35Z
Трамп послал спецпредставителя в Москву на встречу с Путиным, — Bloomberg
Фокус
2025-03-10T23:46:19Z
Минус 83% программ USAID. Последствия для Украины
Корреспондент
2025-03-10T23:09:16Z
США озвучили требования к Украине для прекращения войны
Comments UA
2025-03-10T22:42:55Z
СМИ узнали детали переговоров военных по "миротворцам" для Украины
Европейская правда
2025-03-10T22:06:24Z
Макрон осудил попытки России дестабилизировать Молдову
Европейская правда
2025-03-10T22:00:50Z
Турция предлагает помощь Европе: что хочет получить за это
ZN UA
2025-03-10T21:46:59Z
Буферные зоны и наблюдатели: в Женеве показали план по прекращению огня в Украине
Фокус
2025-03-10T21:15:34Z
Дания готова снарядить миротворцев в Украину
Корреспондент
2025-03-10T21:10:32Z