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
У Зеленского жестко отреагировали на угрозы Путина ударить по Киеву «Орешником»
Comments UA
2024-12-19T14:24:58Z
Эколог ответил, может ли мазут из российских танкеров добраться до берегов Украины
Апостроф
2024-12-19T14:24:37Z
Трамп пригласил на свою инаугурацию президентов еще двух стран
Корреспондент
2024-12-18T10:12:18Z
У Зеленского среагировали на заявление Бойко о "радикалах" в Украине
Корреспондент
2024-12-15T20:39:07Z
Новая стрижка Дональда Трампа: как отреагировалисоцсети на прическу политика
Фокус
2024-12-19T15:42:31Z
Чешские экоинспекторы обещали помощь украинским коллегам: во время визита руководства Госэкоинспекции удалось добиться важных договоренностей
Знай
2024-12-19T15:42:14Z
Когда Украину пригласят в НАТО?: громкое заявление Дмитрия Кулебы
TSN
2024-12-16T17:09:27Z
Трамп может принять неожиданное решение: США, Китай и Европа разделят территорию РФ
Comments UA
2024-12-11T05:00:46Z
Стали известны новые детали встречи Зеленского и Трампа в Париже
Comments UA
2024-12-08T11:30:45Z
В Европе погибла российская телеведущая и модель: что произошло
Comments UA
2024-12-19T09:27:24Z
51-летняя Руслана рассказала о потере ребенка и о неудачных попытках забеременеть с помощью ЭКО
TSN
2024-12-16T16:09:29Z
Алина Гросу намекнула на беременность от мужа – известного российского актера
TSN
2024-12-12T12:09:54Z
Сын Таисии Повалий публично назвал маму "предательницей" после того, как недавно поддержал ее
TSN
2024-12-10T20:15:22Z
Тизер-трейлер блокбастера «Супермен»
Кино-Театр
2024-12-19T15:18:30Z
Евгений Кот с женой после рождения первенца рассказали, изменили ли мнение об усыновлении/Супруги стали родителями пять месяцев назад
Апостроф
2024-12-19T14:24:44Z
Михаил Поплавский впервые за долгое время показал своего подросшего внука
Фокус
2024-12-07T20:51:29Z
Популярный украинский певец рассказал об измене с шестью партнерами одновременно
Comments UA
2024-12-10T15:45:57Z
Сын Таисии Повалий пытается оспорить конфискацию имущества
Корреспондент
2024-12-12T16:21:27Z
На каком направлении Россия сконцентрировала 150 тысяч солдат: объяснение эксперта
Comments UA
2024-12-19T13:06:51Z
"Что теперь, что ты инвалид? А что, ты человек?": под Киевом ветерана войны без ног не пускали на паркоместо
TSN
2024-12-16T14:06:36Z
"Удар по самолюбию": мужчина рассмеялся, внимательно просмотрев свой чек в магазине
Фокус
2024-12-11T08:39:37Z
Во Львове умер отец Евгении Базилевич, которая вместе с дочками погибла в сентябре в результате российского удара
Комсомольская правда
2024-12-05T21:36:32Z
Уровень доверия украинцев к сотрудникам ТЦК: социологи показали цифры
Comments UA
2024-12-19T15:49:43Z
Лондон рассматривает возможность обучения ВСУ в Украине
Корреспондент
2024-12-19T15:45:02Z
Какой завтра, 12 декабря, праздник – все об этом дне, какой церковный праздник, что нельзя делать
TSN
2024-12-11T07:06:22Z
Иного пути нет. Почему нужно снизить мобилизационный возраст до 18 лет
Comments UA
2024-12-07T15:39:59Z
Российская армия атакует ракетами Украину: подробности
TSN
2024-12-13T06:36:09Z
Почему у многих людей от красного вина болит голова: объяснение ученых
UAToday
2024-12-19T14:09:31Z
КАК ВЫБРАТЬ ХЛОПКОВУЮ ТКАНЬ ДЛЯ ПОШИВА НАВОЛОЧЕК
Известия Киев
2024-12-19T13:13:05Z
Как сделать, чтобы любое мясо стало мягким и нежным: два ингредиента – и оно будет таять во рту
TSN
2024-12-11T16:21:44Z
На новогодний стол 2025: рецепт торта "Медовик" с заварным кремом
Фокус
2024-12-18T05:06:23Z
Гороскоп Таро на 20 декабря для всех знаков Зодиака: Тельцам нужно сделать паузу, а Овнам себя побаловать
Политека
2024-12-19T15:42:16Z
Это знак: 8 сигналов от Вселенной, которые намекают, что ваша жизнь вот-вот изменится
Marie Claire
2024-12-19T15:01:02Z
Как узнать, сладкие ли апельсины: уловки, которые помогут не приобрести старые и безвкусные
TSN
2024-12-16T13:36:18Z
Эти представительницы зодиакального круга притягивают мужчин, как магнитом: таких только три
TSN
2024-12-15T07:51:28Z
Чизкейк из творога без выпечки: победительница "Мастер Шеф" дала простой рецепт
Политека
2024-12-10T23:30:34Z
Герой Украины рассказал, как "минуснул" одноклассника-изменника во время зачистки села
TSN
2024-12-16T22:24:27Z
Командир «Азова» прокомментировал убийство начальника колонии «Оленивка»
Comments UA
2024-12-09T17:54:16Z
Дезертирство становится массовым явлением: сколько бойцов ВСУ сбежали с фронта
Comments UA
2024-12-06T19:51:22Z
"Оккупанты бросают все силы": Сырский оценил оборону на Покровском направлении
TSN
2024-12-12T07:54:11Z
В Тернополе арестовали командира 211-й бригады, в которой издевались над бойцами
Комсомольская правда
2024-12-19T15:49:37Z
Враг сконцентрировался на Курщине - Генштаб
Корреспондент
2024-12-19T15:06:13Z
Ситуация на фронте на вечер 15 декабря
UAToday
2024-12-15T19:42:03Z
Авария российских танкеров возле Керчи: "Небрежность и разгильдяйство" виноваты, а не шторм
TSN
2024-12-15T19:54:52Z
“Я говорю – нас всех рас***рило! Дайте откат!”: ГУР перехватило разговор о потерях у россиян
TSN
2024-12-16T17:27:31Z
Полиция идентифицировала всех участников смертельного ДТП вблизи Львова
TSN
2024-12-15T15:15:47Z
В Запорожской области объявили принудительную эвакуацию
Корреспондент
2024-12-12T15:36:59Z
Мошенница требовала 1 млн гривен у жены пленного защитника Азовстали
Корреспондент
2024-12-12T15:06:08Z
Гибель Лиама Пейна: суд допросит работников отеля
Корреспондент
2024-12-12T16:12:24Z
В РФ хотели заработать: как речные танкеры оказались в Черном море и что привело к разливу мазута
Фокус
2024-12-19T15:27:39Z
Россияне ударили по Харьковщине: есть погибшие и раненые
Comments UA
2024-12-19T14:21:36Z
Дрон россиян атаковал авто МАГАТЭ по дороге к ЗАЭС
Корреспондент
2024-12-10T22:27:32Z
Во Франции мужчина убил пять человек и сдался полиции
Корреспондент
2024-12-15T04:30:38Z
В российском Сочи прогремела серия взрывов
Корреспондент
2024-12-14T20:39:33Z
Назван самый популярный автомобиль на мировом рынке
Корреспондент
2024-12-12T15:57:18Z
Аккумуляторы электромобилей могут прослужить на 40% дольше: что выявили ученые
Фокус
2024-12-10T14:00:42Z
Предупреждали не нажимать: водителя смутила "загадочная" кнопка в новом авто
Фокус
2024-12-19T12:27:08Z
Красиво жить не запретишь, особенно - арабскому шейху: Ford Mustang вмонтировали в пикап Ram
Знай
2024-12-19T11:51:19Z
Их изготовили всего 19: на продажу выставили раритетный универсал Bentley
Фокус
2024-12-19T11:42:24Z
Дизель или электро: недорогой пикап MG рассекретили до премьеры
Фокус
2024-12-19T10:45:08Z
Toyota выпустит недорогой пикап на базе RAV4: первые подробности и фото
Фокус
2024-12-19T09:00:27Z
Большой багажник и богатое остащение: представлен стильный кроссовер Kia за $12 000
Фокус
2024-12-19T08:06:23Z
Возвращение легенды: возрожденную спортивную Honda показали на официальных фото и видео
Фокус
2024-12-19T07:30:40Z
Зарплаты чиновников выросли почти на 50%: кто получает больше всего
Comments UA
2024-12-06T13:04:24Z
Принадлежат двум известным олигархам: Украина арестовала семь пассажирских авиалайнеров
Апостроф
2024-12-10T19:46:21Z
ПФУ разъяснил правила зачисления двойного пенсионного стажа для медработников
Хвиля
2024-12-07T06:30:09Z
Украина конфисковала активы российского предприятия
Корреспондент
2024-12-12T15:24:54Z
Доллар по 42 гривны, евро – до 45: как валютные колебания повлияют на цены и коммуналку в январе
Знай
2024-12-19T15:30:23Z
За чашку капучино – 100 грн: кофейные напитки станут дефицитом уже в грядущем году
Знай
2024-12-19T15:12:44Z
Банки хотят ввести новые правила: кто попадет под усиленный контроль
Знай
2024-12-05T16:36:55Z
Доллар установил новый рекорд в Украине
Корреспондент
2024-12-16T17:00:29Z
Стали известны графики отключения света 15 декабря
Корреспондент
2024-12-14T18:51:22Z
Усик завершил тренировочный лагерь перед реваншем с Фьюри
Корреспондент
2024-12-12T15:09:13Z
Лидер Челси начал встречаться с известной блогершей после развода с женой
Корреспондент
2024-12-16T17:00:21Z
Легенда Интера стал президентом южноамериканского клуба
Корреспондент
2024-12-16T12:15:20Z
Тоттенгем — Челсі 3:4 Відео голів та огляд матчу АПЛ
Football.ua
2024-12-08T20:19:56Z
Усик – Фьюри 2: где и когда смотреть чемпионский реванш украинца и британца
ZN UA
2024-12-19T15:11:33Z
Усик – Фьюри 2: полный андеркард вечера бокса в Саудовской Аравии
ZN UA
2024-12-19T12:25:19Z
Холифилд оценил шансы Усика нокаутировать Фьюри
Корреспондент
2024-12-19T12:18:24Z
Артем Пивоваров выступит перед боем Усика с Фьюри
Корреспондент
2024-12-19T10:12:08Z
Усик – Фьюри: когда и где смотреть бой-реванш боксеров
VGorode
2024-12-19T10:09:02Z
Известно, когда на украинский рынок выйдет первый препарат медканнабиса
Корреспондент
2024-12-11T12:57:41Z
Три знака Зодиака, которым стоит быть осторожнее на выходных 7-8 декабря 2024 года
Фокус
2024-12-06T18:12:48Z
Лунный гороскоп на 9 декабря, понедельник
Marie Claire
2024-12-08T21:06:43Z
Может вызвать бесплодие, рак и проблемы с легкими: ученые забили тревогу из-за опасности с воздуха
Апостроф
2024-12-19T14:45:56Z
Плановые проверки аптек возобновятся с 1 января, - Ляшко
UAToday
2024-12-19T14:09:12Z
"Лет через 10 сама бы съехала на общагу": украинцы шутят о 17-кг опухоли, удаленной у женщины на Прикарпатье
Знай
2024-12-19T12:51:05Z
Обычная вирусная инфекция может спровоцировать болезнь Альцгеймера - ученые озадачили открытием
Апостроф
2024-12-19T12:36:04Z
Обернуть потерю сил вспять: ученые назвали питательные вещества защищающие наши мышцы
Фокус
2024-12-19T10:00:24Z
Родительский эксперимент с питанием ребенка едва не свел его в могилу
Знай
2024-12-19T08:51:55Z
Лазерный станок: универсальный инструмент для современного производства
AutoGeek
2024-12-18T03:18:00Z
На 50% эффективнее обычных: новый датчик улучшит работу ветряных турбин
Фокус
2024-12-08T09:00:13Z
В Facebook, Instagram и WhatsApp произошел масштабный сбой
TSN
2024-12-11T21:00:23Z
На Юпитере появились бури больше Земли: из-за них может исчезнуть особенность планеты
Фокус
2024-12-11T08:39:30Z
Для STALKER 2 выпустили патч на 110 гб, где исправили 1800 ошибок: что пофиксили разработчики
Фокус
2024-12-19T15:15:23Z
Пандемия страшнее COVID-19: экстрасенсы напугали людей предсказаниями на 2025 год
Фокус
2024-12-19T14:30:03Z
Пилот самолета объяснил, что произойдет, если пассажиры не включат режим полета на смартфоне
TSN
2024-12-09T19:27:36Z
Пользователи сообщают о масштабном сбое в Резерв+
Корреспондент
2024-12-19T14:09:53Z
Революция в ядерной энергетике: физики открыли практически безграничный источник топлива
Фокус
2024-12-19T13:45:47Z