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
Что в сексе больше нравится мужчинам: честно, без мифов и стереотипов
Comments UA
2025-07-17T20:39:30Z
Гороскоп на сегодня 25 июля: сопротивление Тельцов, уязвимость Раков и разочарование Рыб
Знай
2025-07-25T01:45:56Z
Нереальная вкуснота за 15 минут: приготовьте персиковые слойки с медом и мороженым
Telegraf
2025-07-12T09:15:40Z
Въезд в США обрастает налогом в $250: как новый сбор усложнит въезд иностранцам
UAToday
2025-07-22T16:06:01Z
Гости не поверят, что вы приготовили его сами: рецепт торта "Мечта"
Telegraf
2025-07-25T20:03:56Z
Никогда не выбрасывайте. Пять способов использовать пластиковые бутылки на даче
Telegraf
2025-07-25T19:27:52Z
С хрустящей корочкой и мягкая внутри: хитрость кулинаров, которая поможет идеально пожарить картошку
Gazeta UA
2025-07-20T09:30:22Z
Как охладить жилье в жару: неожиданный доступный лайфгак от британского инженера
TSN
2025-07-25T18:36:43Z
Психолог рассказал, что убивает отношения: ответ удивит
TSN
2025-07-25T17:06:14Z
Публичная пощечина Макрону и другие выходки: СМИ выяснили, что взбесило первую леди Франции
Telegraf
2025-07-17T14:51:07Z
Сербия назвала условие поддержки санкций ЕС против России
Корреспондент
2025-07-25T12:33:17Z
В кортеже Путина заметили скорую: пошли нехорошие слухи. ВИДЕО
Новости Украины
2025-07-16T18:57:01Z
Первое заявление Свириденко в должности премьер-министра Украины
Comments UA
2025-07-17T11:36:47Z
Третий суд заблокировал указ Трампа о гражданстве по рождению
ZN UA
2025-07-26T00:48:42Z
Китай избегает прямой военной поддержки России: эксперт назвала причину
TSN
2025-07-26T00:36:10Z
Украина получила неожиданного союзника в Белом доме: на Западе озвучили детали
Comments UA
2025-07-15T13:04:10Z
Украину сотрясли акции протеста
Корреспондент
2025-07-22T20:15:02Z
«В министерстве не было координации». Почему Умеров не справился, будет ли Шмыгаль эффективным преемником и какие изменения нужны - анализ от
Апостроф
2025-07-20T09:33:18Z
Родился в Донецке, но стал путинистом: умер известный режиссер, снявший фильм "Мастер и Маргарита"
Telegraf
2025-07-17T10:18:58Z
Лорак в том числе: из азербайджанского фестиваля выгнали российских артистов
GlavRed
2025-07-17T10:21:54Z
Нельзя: Тодоренко снова не смотрела за детьми и нарвалась на жесткий отказ в РФ
GlavRed
2025-07-17T14:27:51Z
Известного украинского певца нагло ограбили в Италии: "Разбили стекло и украли все"
TSN
2025-07-13T16:45:12Z
Состарившийся любимый певец Путина появился на публике за долгие годы
Comments UA
2025-07-25T20:57:10Z
Максим Галкин и Алла Пугачева заговорили по-украински
Comments UA
2025-07-25T20:39:30Z
"Главная ведьма Украины" рассказала, как занималась любовью со священником из Лавры
Фокус
2025-07-15T11:00:40Z
Илона Гвоздева из "Тацы со звездами" неожиданно остановила свой развод: что решил суд и почему она молчит
Знай
2025-07-15T18:52:13Z
Гитаристка The Rasmus высказалась о визите в Украину
Корреспондент
2025-07-22T06:54:39Z
Врач назвала среднюю продолжительность жизни мужчин в Украине: статистика впечатляет
TSN
2025-07-14T22:15:17Z
Лишь два стакана в день этого сока нормализует высокое артериальное давление
Comments UA
2025-07-23T17:06:12Z
Как вода с медом с утра повлияет на здоровье: вы удивитесь
TSN
2025-07-20T09:09:20Z
Как заставить помидоры покраснеть: действенные способы
Gazeta UA
2025-07-21T15:33:32Z
От этих продуктов жирнеет кожа и появляются прыщи
Comments UA
2025-07-25T21:57:29Z
Что произойдет, если выпить просроченное лекарство
Gazeta UA
2025-07-25T21:42:49Z
Как вывести жирное пятно - простые и действенные способы
Gazeta UA
2025-07-13T20:22:13Z
Этот старый бабушкин метод поможет поднять уровень железа в крови
Comments UA
2025-07-25T21:18:23Z
Эликсир молодости и красоты: врачи назвали овощ, который продлевает жизнь
Знай
2025-07-25T18:51:10Z
Индексация будет одинаковой для всех, независимо от профессии, - Екатерина Котенкова
Знай
2025-07-17T02:18:54Z
Это единственный мост в Украине, который поворачивается: где он находится и как называется
Telegraf
2025-07-16T19:07:22Z
Польша требует от МОН переписать учебники истории Украины: что произошло
Фокус
2025-07-17T14:30:53Z
За чем нельзя наблюдать 17 июля и что нужно отдать сегодня: приметы и запреты на Марины
Знай
2025-07-17T02:03:23Z
НАТО готовит новую помощь: обсуждают дополнительные Patriot для Украины
Gazeta UA
2025-07-25T23:39:58Z
"А что так можно было?" Женщина нашла креативный способ заработать на отпуск, украинцы завидуют
Telegraf
2025-07-25T22:27:55Z
Украинских школьников за границей ждет дискриминация: учителя протестуют против новых правил МОН
Знай
2025-07-20T09:21:24Z
В жизнь ворвутся проблемы и потеряете счастье: что нельзя делать 17 июля, приметы
GlavRed
2025-07-16T14:28:42Z
Украина сделала беспрецедентное предложение иностранным оборонным компаниям: о чем идет речь
Comments UA
2025-07-17T22:42:52Z
Двух подростков-партизан посмертно наградили
Корреспондент
2025-07-19T14:21:35Z
Покровское направление снова под массированными штурмами россиян
Новости Украины
2025-07-17T14:39:03Z
Гороскоп на 17 июля для всех знаков Зодиака: у кого будут проблемы с финансами
Comments UA
2025-07-16T17:51:09Z
Россияне убили пятерых жителей Константиновки
Корреспондент
2025-07-19T06:33:37Z
Россия наносит по Украине массированный удар
TSN
2025-07-25T23:51:43Z
Россия атакует Украину БПЛА: направления движения
TSN
2025-07-25T22:06:19Z
В сердце Украины заметили пушистых "гостей": они способны нападать на людей
Telegraf
2025-07-15T22:31:21Z
В ВСУ заявили о восстановлении позиций в Запорожье
Корреспондент
2025-07-19T17:09:12Z
Партизаны взорвали важный железнодорожный маршрут оккупантов под Тулой
Корреспондент
2025-07-20T09:39:39Z
Даже не убегал: новые подробности двойного расстрела на черниговском полигоне
TSN
2025-07-17T15:36:58Z
В Украине продолжают исчезать дети: что произошло на Житомирщине
Comments UA
2025-07-16T19:21:42Z
Россияне сообщают о взрывах в Подмосковье
Корреспондент
2025-07-18T03:45:47Z
Пограничники задержали 10 мужчин, которые платили криптовалютой за побег в Молдову
Новости Украины
2025-07-17T13:09:34Z
РФ ракетами атаковала Каменское: горит Эпицентр
Корреспондент
2025-07-25T22:48:43Z
13-летний мальчик скончался во время процедуры в полтавской больнице: что известно
Telegraf
2025-07-25T20:18:45Z
Российский FPV-дрон атаковал автомобиль главного раввина Херсона
ZN UA
2025-07-17T22:39:39Z
Под Москвой прогремели взрывы - аэропорты РФ остановили рейсы
Gazeta UA
2025-07-17T04:39:15Z
В Северном море нашли британский корабль, затонувший в Первую мировую
Корреспондент
2025-07-22T03:39:45Z
Надя Дорофеева показала фото с Усиком после блестящего боя и поделилась впечатлениями от встречи
TSN
2025-07-20T09:09:19Z
Погиб легендарный экстремал. ВИДЕО
Новости Украины
2025-07-17T22:51:29Z
Полюбил вас всех как родных: Лукас Васкес растрогал на церемонии прощания
Корреспондент
2025-07-17T14:30:50Z
Усик сделал символический жест перед реваншем с Дюбуа
Telegraf
2025-07-17T13:27:42Z
Последствия отдыха: Месси отстранен от игры за Интер Майами
Корреспондент
2025-07-25T20:09:16Z
Надежда еще есть: Уайлдер поддерживает идею проведения боя с Джошуа
Корреспондент
2025-07-25T18:00:11Z
На этапе Бриллиантовой лиги в Лондоне украинка Левченко не выступит
Корреспондент
2025-07-18T19:54:57Z
Промоутер Паркера в контексте потенциального боя надеется на согласие Усика
Корреспондент
2025-07-25T17:30:31Z
Футболку величайшего украинского футболиста выставили на продажу: как она выглядит и сколько стоит
Telegraf
2025-07-25T16:12:34Z
Сметанина назначена и.о. генерального директора Укроборонпрома
Корреспондент
2025-07-22T19:18:36Z
Блокируют за "нетипичную активность": клиентам Ощадбанка массово замораживают карты
Знай
2025-07-16T12:37:23Z
Лукашенко распорядился штрафовать магазины за отсутствие картофеля
Корреспондент
2025-07-19T00:24:57Z
Украина с начала года получила 527 млн грн от аренды земель
Корреспондент
2025-07-17T14:18:49Z
Фонд поддержки энергетики передал Укрзализныце электростанции
Хвиля
2025-07-25T21:27:51Z
Украина потребует до $100 млрд внешней помощи в 2026 году — Concorde Capital
Апостроф
2025-07-25T19:57:25Z
Таможенные реестры: в Украине утвердили новые правила
Хвиля
2025-07-17T10:36:51Z
"Успешно релоцировано в Германию": появились кадры взлета самолета, который заметили над Киевом
Фокус
2025-07-16T23:21:01Z
Доплаты к пенсии: на какую сумму могут рассчитывать пенсионеры в 70 лет
Знай
2025-07-16T18:07:28Z
Землю снова атаковала магнитная буря красного уровня: сколько будет длиться шторм
Апостроф
2025-07-17T15:51:55Z
Новый рекорд производительности солнечных панелей Японии вызывал странный эффект: что случилось
Фокус
2025-07-17T15:51:42Z
Почему смартфон теряет заряд ночью - и как это исправить
Gazeta UA
2025-07-26T00:36:30Z
Эксклюзивы PlayStation — всё? Sony решила выпускать больше игр на Xbox Series X|S и NIntendo Switch 2 — официально
GameMag
2025-07-26T00:13:54Z
Поделитесь болью с друзьями: Наши первые впечатления от Painkiller
GameMag
2025-07-25T20:57:03Z
Легионы героев Кватча: В The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered сыграло более 9 млн человек
GameMag
2025-07-25T19:12:03Z
Китайский стартап представил коленный экзоскелет для походов
Корреспондент
2025-07-25T18:54:58Z
Промвиробництво у ЄС у 2000-2024 роках в середньому зростало на 0,6%
AgroNews
2025-07-25T18:09:51Z
Разработчики поделились новым видео с геймплеем Mafia: The Old Country
Знай
2025-07-25T15:51:29Z
Renault обновила сверхбюджетный микровэн Triber
Корреспондент
2025-07-25T19:06:04Z
Китайские компании удвоили долю на европейском автомобильном рынке
Корреспондент
2025-07-25T17:27:31Z
Kia раскрыла детали модульного электрического грузовика PV5
Корреспондент
2025-07-25T17:24:28Z
Электромобиль Zeekr получил идеальную версию для украинских условий
Фокус
2025-07-25T15:57:19Z
В интернете показали редкий и малоизвестный спортбайк Citroen 80-х
Фокус
2025-07-25T15:00:33Z
Эти привычки вождения могут увеличить расход топлива до 40%
Знай
2025-07-25T09:51:54Z
В Украине упал спрос на бензиновые автомобили
Корреспондент
2025-07-25T09:33:51Z
Цены на электромобили в Украине резко пойдут вверх: с чем это связано и когда лучше покупать
UAToday
2025-07-24T23:39:45Z
Volkswagen опередила Tesla на рынке электромобилей в Европе
Корреспондент
2025-07-24T18:21:00Z