MY.UAНовини
"Зелена" енергія може бути доступна 24/7: що відомо про нові методи зберігання
"Зелена" енергія може бути доступна 24/7: що відомо про нові методи зберігання

"Зелена" енергія може бути доступна 24/7: що відомо про нові методи зберігання

Оскільки літій-іонні батареї не підходять для тривалого зберігання енергії, вчені пропонують альтернативні дешеві технології.

Відновлювана енергетика стає дедалі більш затребуваною, проте сонячні та вітряні електростанції генерують енергію нестабільно, через що зростає потреба в нових технологіях для зберігання чистої енергії. Про деякі з таких рішень пише портал Knowable Magazine.

Коли світить сонце і дме вітер, сонячні та вітрові електростанції працюють на повну потужність. Бувають моменти, коли вітряні турбіни навіть доводиться відключати, щоб не перевантажувати мережу надлишками енергії.

При цьому в хмарні та безвітряні дні виробництво відновлюваної енергії падає. Німці називають ці періоди Dunkelflauten, що означає "темна хандра". Вони можуть тривати тиждень або довше і є серйозною проблемою для місць, схильних до Dunkelflauten, таких як Німеччина і деякі частини США.

Щоб розв'язати цю проблему, потрібні методи зберігання "зеленої" енергії у великих масштабах, щоб вона була доступною для використання в несприятливі часи. Популярні сьогодні літій-іонні батареї економічно ефективні тільки під час подолання щоденних коливань сонця і вітру, але не підходять для багатоденних простоїв. Є також метод накопичення електроенергії шляхом перекачування води вгору по схилу і повернення енергії, коли вона стікає вниз через турбогенератор, але він зазвичай працює тільки в гірській місцевості.

Зараз інженери в усьому світі займаються розробкою нових технологій зберігання — від передових типів батарей до систем, що використовують тиск повітря, колеса, що обертаються, тепло або хімікати, такі як водень.

Нові акумулятори

Як зазначає, інженерка-матеріалознавиця Ширлі Мен із Чиказького університету, літій-іонні акумулятори не підходять для тривалого зберігання, зокрема через те, що вони залишаються дорогими через свою конструкцію та вартість видобутку й добування літію та інших металів. Вартість акумулятора перевищує 100 доларів за КВтг. Це означає, що контейнер для акумулятора, що забезпечує подачу 1 МВт (приблизно для 800 будинків) щогодини впродовж п'яти годин, обійдеться щонайменше в 500 000 доларів.

"Якщо ви не можете зробити це надзвичайно дешевим, то у вас немає продукту", — вважає експерт з енергетичної політики та ринків із Рочестерського технологічного інституту Ерік Хіттінгер.

Один зі способів скорочення витрат на зберігання енергії в акумуляторах — перехід на дешевші компоненти. Так, кілька компаній у США, Європі та Азії працюють над комерціалізацією натрій-іонних батарей, які замінюють літій на поширеніший і дешевший у витяганні та очищенні натрій.

Також розробляються різні архітектури батарей. Наприклад, акумулятори "окислювально-відновного потоку", в яких хімічні реакції відбуваються не на поверхнях електродів, а в двох заповнених рідиною резервуарах, які діють як електроди. За такої конструкції місткість можна збільшити, збільшивши розмір резервуара і кількість електроліту, що набагато дешевше, ніж збільшення матеріалу електродів літій-іонних батарей. За словами Ширлі Мен, акумулятори окислювально-відновного потоку можуть постачати енергію протягом кількох днів або тижнів.

Зі свого боку американська компанія Form Energy відкрила завод із виробництва "залізно-повітряних" батарей. Вони використовують енергію, що вивільняється під час реакції заліза з повітрям і водою з утворенням гідроксиду заліза (іржі).

Попри низьку вартість, згадані батареї мають свої недоліки. Так, залізо-повітряні та окислювально-відновні батареї повертають до 60% менше енергії, ніж у них вкладено, почасти тому, що вони поступово розряджаються без подачі струму. За словами Ширлі Мен, обидва типи батарей ще не розв'язали ці проблеми і не довели свою надійність та економічну ефективність.

Обертові колеса і стиснене повітря

Деякі дослідники зосередилися на механічних методах зберігання. Одним із таких методів є маховик, який використовує той самий принцип, що змушує колесо велосипеда продовжувати обертатися після приведення його в рух. Технологія маховика використовує електрику для обертання великих сталевих дисків і системи магнітних підшипників для зменшення тертя, що спричиняє уповільнення.

Компанія Amber Kinetics виробляє маховики, які можуть обертатися тижнями, але найбільш рентабельні при використанні принаймні щодня. Коли потрібне живлення, мотор-генератор перетворює енергію руху назад в електрику. Кожен маховик може зберігати 32 КВтг енергії, що близько до щоденного споживання середньостатистичної сім'ї.

"Енергія може зберігатися насправді дуже значний час", — стверджує експерт з електротехніки та власник Amber Kinetics Сет Сандерс.

Зі свого боку канадська компанія Hydrostor виробляє обладнання, яке зберігає електроенергію, використовуючи її для стиснення повітря, а потім приховує повітря в печерах. Коли енергія потрібна мережі, це повітря випускається в повітряну турбіну, і вона знову генерує електрику. Такі системи зазвичай вимагають природних печер, але Hydrostor вирізає порожнини у твердій породі.

"Це просто гігантська повітряна батарея під землею", — пояснив президент компанії Джон Норман.

Зберігання енергії у вигляді тепла і газу

За даними порталу, по всьому світу робляться спроби використовувати надлишкову "зелену" електрику для нагріву води або інших теплоакумулюючих матеріалів. Тепло також можна використовувати для зберігання енергії, хоча ця технологія все ще перебуває на стадії розробки.

Наприклад, експерт із систем і зберігання енергії Живей Ма з Даремського університету у Великій Британії нещодавно випробував систему зберігання теплової енергії з насосом. Основний процес зберігання енергії відбувається, коли електрика використовується для стиснення газу, наприклад, аргону, до високого тиску, нагріваючи його. Електрика виробляється, коли газ розширюється через турбогенератор.

Також повідомляється, що багато експертів вважають перспективним зберігання енергії у вигляді водневого газу. Водень можна виробляти за допомогою електрики і зберігати в резервуарах під тиском. Коли водень реагує з киснем у паливному елементі або турбіні, це генерує електрику.

Важливо "Керамічна" батарея для електромобілів побила новий рекорд: що про неї відомо

Серед мінусів водневого методу — до двох третин енергії втрачається під час зворотного перетворення на електрику, зберігання величезних обсягів водню протягом тижнів недешеве. Однак інженер-механік Тобіас Бішоф-Німц вважає, що ці витрати не мають великого значення, якщо водень виробляється з дешевої енергії, яка в іншому разі була б витрачена даремно.

Підбиваючи підсумки, у виданні зазначили, що є безліч інших спроб розробити методи зберігання з більш тривалим терміном служби, але у всіх випадках ключовим моментом є вартість. Експерт з енергетики Дірк Уве Зауер з Рейнсько-Вестфальського технічного університету Ахена в Німеччині наголосив, що всі нові системи мають довести, що вони значно дешевші за літій-іонні акумулятори.

Нагадаємо, в Австралії виробник електроенергії з Квінсленда CleanCo Queensland запустив пілотну версію найбільшої в країні системи зберігання енергії на основі натрій-сірчаних акумуляторних батарей тривалої дії.

Також повідомлялося, що Великій Британії доводиться відключати вітряні турбіни через проблеми з надлишковим виробництвом поновлюваної енергії, у зв'язку з чим з'явилися пропозиції використовувати ці надлишки для майнінгу криптовалют.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Цього можна повчитися: Казахстан вкотре принизив Кремль
24tv
2025-06-10T01:30:38Z
Путін не має карт. Але Трамп у це не може повірити
Telegraf
2025-06-10T01:00:41Z
Китай зазіхає на Далекий Схід Росії і хоче "переписати" кордони ‒ витік ФСБ
ZN UA
2025-06-10T00:52:36Z
Чи може РФ вдарити по Берліну і Британії: полковник пояснив погрози Кремля
GlavRed
2025-06-10T00:42:58Z
Трамп відрядив війська в Каліфорнію без їжі та пального, вони сплять на підлозі - губернатор
УкраинФорм
2025-06-10T00:42:04Z
Демократи взяли перерву, аби Трамп наробив дурниць: як можуть діяти далі
24tv
2025-06-10T00:39:25Z
"Серйозний удар": Золотарьов оцінив наслідки сварки з Маском для Трампа
GlavRed
2025-06-10T00:27:55Z
Росіянин у США відмив $530 млн через криптовалютну фірму Evita щоб обійни санкції проти банків рф
ITC
2025-06-10T00:07:20Z
Суд продовжив арешт головному психіатру ЗСУ до 21 липня
УкраинФорм
2025-06-09T23:54:01Z
Велика зарплата, але всього 15 років стажу. На яку пенсію очікувати в 65 років
Telegraf
2025-06-10T00:27:57Z
Написав "День Шакала" і "Пси війни": помер британський письменник Фредерік Форсайт
Фокус
2025-06-10T00:24:18Z
Спа-процедури у морі: вчинок турків розсмішив соцмережі
ГЛАВКОМ NET
2025-06-10T00:00:32Z
Сухопутні війська ЗСУ закликають до людяності після інциденту з медиком у Чернівецькому ТЦК
ZN UA
2025-06-09T23:48:22Z
На півдні Сили оборони знищили човен із російським десантом
УкраинФорм
2025-06-09T22:24:04Z
"Заманив літак ворога у пастку": як F-16 вперше в історії збив винищувач Су-35 на Курщині
24tv
2025-06-09T21:57:42Z
Комісар ЄС: Україна цього року виробить для фронту чотири мільйони дронів
Лига
2025-06-09T21:42:15Z
Не робіть це 10 червня, бо розгубите своє щастя
Telegraf
2025-06-09T21:24:08Z
Винищувачі НАТО перехопили два розвідувальні літаки РФ над Балтикою
Европейская правда
2025-06-09T21:21:24Z
У родині вагітної Ріанни сталося горе
TSN
2025-06-01T16:21:48Z
Оскароносна Біллі Айліш перестала приховувати нового бойфренда
GlavRed
2025-06-09T23:30:02Z
Зірка "Жіночого Кварталу" натякнула на заручини - подробиці
GlavRed
2025-06-09T22:27:01Z
"Це жахливо": у трирічної доньки Романа Сасанчина проблеми зі здоров'ям
GlavRed
2025-06-09T21:27:51Z
Їх не впізнати: як за майже 10 років змінилися зірки популярного серіалу Netflix "Дивні дива"
24tv
2025-06-09T21:03:59Z
Новий фільм Мстислава Чернова «2000 метрів до Андріївки» виходить у прокат
ZN UA
2025-06-09T21:00:48Z
Чому син Наталки Денисенко майже рік не чистить зуби - деталі
GlavRed
2025-06-09T20:27:05Z
Забудьте про типовий френч: саме цей манікюр ви маєте зробити влітку
24tv
2025-06-09T20:12:12Z
"Аполлон": Максим Галкін підкорив шанувальників своїм виглядом на відпочинку
GlavRed
2025-06-09T19:27:26Z
Не залишиться і сліду: найкращий спосіб, як відчистити джинси від жувальної гумки
GlavRed
2025-06-10T01:09:26Z
Як позбутись білокрилки на капусті без хімії та за лічені секунди: дієвий метод
GlavRed
2025-06-10T00:27:13Z
В ньому ідеально все: рецепт салату, який підійде абсолютно до всього
24tv
2025-06-09T21:00:37Z
Де бюджетно відпочити в Карпатах: добірка локацій з цінами
24tv
2025-06-09T19:18:34Z
У 90-х їм не було рівних: робимо цукерки "Метеорит" – це занурить в спогади дитинства
24tv
2025-06-09T19:06:23Z
Чому ваш дім не виглядає ідеально чистим, навіть якщо ви стараєтесь: головні помилки
24tv
2025-06-09T19:03:52Z
Хочете навчитися швидко засинати – ось вам трюк, який дійсно працює
24tv
2025-06-09T18:39:35Z
Три знаки Зодіаку, яким варто бути обережнішими на тижні з 9 по 15 червня 2025 року
Фокус
2025-06-09T18:21:38Z
Кого зі знаків зодіаку у червні доля випробує на міцність
24tv
2025-06-09T18:06:09Z
Понад три роки в полоні: додому повернувся 24-річний військовий з Ізюма
УкраинФорм
2025-06-10T01:30:54Z
Київ у вогні: табун "Шахедів" атакує столицю, лунають потужні вибухи
GlavRed
2025-06-10T01:18:02Z
Загальна мобілізація: чи потрібно йди до ТЦК, якщо повістку отримала особа з інвалідністю
ZN UA
2025-06-10T01:03:29Z
Обстріл Одеси: є жертва, виникли пожежи, зруйновані будинки
ГЛАВКОМ NET
2025-06-10T00:57:15Z
У КМВА повідомили про наслідки російської атаки на Київ
Gazeta UA
2025-06-10T00:54:21Z
Київ у вогні: з'явились жахливі кадри пожеж
ГЛАВКОМ NET
2025-06-10T00:48:25Z
Сили оборони підірвали ворожі польові склади з боєкомплектом на Куп’янському напрямку
Украина Криминальная
2025-06-10T00:36:01Z
ЗС РФ комбіновано атакували Київ: під масованим ударом опинилися житлові будинки, здійнялися пожежі
Фокус
2025-06-10T00:27:58Z
Росіяни масовано атакували Одесу ударними дронами: в ОВА показали наслідки
ZN UA
2025-06-10T00:21:23Z
РОПА Україна представила на AGRO Challenge найтехнологічніші машини HORSCH
AgroPortal
2025-05-27T09:00:44Z
Кібертрак на автопілоті збив курку та спокійно продовжив рух
Топ Жир
2025-06-10T00:00:41Z
Швидкісний концепт Škoda доводить: карбонове волокно додає швидкості
Топ Жир
2025-06-09T23:15:32Z
Компанія-власник JLR випустила електричний позашляховик з функцією дрифту за всього 25 тисяч доларів
Топ Жир
2025-06-09T22:45:39Z
Поступіться, Cadillac: новий претендент на звання найрозкішнішого електромобіля в США
Топ Жир
2025-06-09T22:15:30Z
Як залишитися «невидимим» для поліції: патрульний пояснив, що саме видає водія
GlavRed
2025-06-09T21:27:08Z
Лише 3% обирали механічну коробку, тому Mini остаточно відмовляється від неї
Топ Жир
2025-06-09T21:15:52Z
Що чекає на нові моделі Volkswagen у 2026 році
Топ Жир
2025-06-09T21:00:41Z
Покупців авто в Каліфорнії шокують зростання комісій дилерів на 600%
Топ Жир
2025-06-09T20:00:00Z
На Сумщині знищили боєприпас зі 100 кілограмами вибухівки, який не здетонував
УкраинФорм
2025-06-10T01:33:31Z
Наслідки атаки РФ на Київщину: постраждали чотири райони
ГЛАВКОМ NET
2025-06-10T01:27:46Z
Атака по Одесі: росіяни зруйнували будівлю станції швидкої допомоги і житловий будинок
Фокус
2025-06-10T01:15:50Z
В Одесі російський дрон поцілив у житловий будинок, загинула людина
УкраинФорм
2025-06-10T00:48:54Z
Заволодіння мійльйонами «Харківобленерго»: підозрюваний вийшов з-під варти
Украина Криминальная
2025-06-10T00:48:44Z
Поліцейські Київщини оголосили підозри двом підліткам за побиття 12-річної школярки
Украина Криминальная
2025-06-10T00:18:13Z
У Борисполі зайнялась масштабна пожежа внаслідок атаки
ГЛАВКОМ NET
2025-06-09T23:21:11Z
У всіх аеропортах Москви ввели режим "Килим": раніше росіяни скаржилися на вибухи у низці міст
24tv
2025-06-09T23:12:08Z
В Одесі пролунали вибухи: місто під атакою ударних БпЛА
24tv
2025-06-09T22:24:55Z
Свербіж, блювання та діарея: як годувати собаку яблуком, щоб уникнути проблем
Знай
2025-06-09T19:51:29Z
Чи варто їсти цілі варені яйця: дієтологиня поділилась рекомендацією
24tv
2025-06-09T19:36:05Z
Психотерапевтка пояснила, як гнів руйнує організм
ГЛАВКОМ NET
2025-06-09T19:12:53Z
Довголіття доступне кожному, лайфхаки від лікаря для здорового харчування
360ua.news
2025-06-09T18:03:35Z
Вода, рух та щоденник: поради, як позбутися зайвої ваги
Знай
2025-06-09T17:51:04Z
Когнітивні викривлення: що це таке, чому виникає та як шкодить
24tv
2025-06-09T17:06:48Z
Цей напій з двох інгредієнтів може подовжити життя
360ua.news
2025-06-09T16:00:00Z
Небезпечні гриби: чоловік виколов собі очі після прийому псилоцибіну
24tv
2025-06-09T14:24:36Z
Чому огірки гірчать: дачники роблять великі помилки у вирощуванні
24tv
2025-06-09T13:27:21Z
Українська металургія скоротила виробництво в травні
Хвиля
2025-06-10T01:09:10Z
Amazon інвестує щонайменше $20 мільярдів у дата-центри в Пенсильванії
InternetUA
2025-06-10T01:01:17Z
Активи криптофондів сягнули рекордного максимуму у травні
ITC
2025-06-10T00:07:48Z
Компенсація за знищене житло: чи можуть накласти арешт на ці кошти
ZN UA
2025-06-09T23:42:58Z
Ринок нерухомості Дубая встановив рекорд продажів у $18 млрд за травень на тлі буму токенізації
InternetUA
2025-06-09T22:21:16Z
Житлове будівництво в Україні зросло на 12% за рік
Хвиля
2025-06-09T20:36:07Z
Японія вперше отримала нафту рф на підсанкційному танкері
iPress
2025-06-09T19:24:51Z
На Херсонщині росіяни випалили близько 15 тисяч гектар полів з посівами
24tv
2025-06-09T19:06:20Z
На тлі б’юті-буму в TikTok: L’Oréal купує бренд Medik8
24tv
2025-06-09T19:06:01Z
Ледь доперла цей "букет". Курйозне відео з жінкою та великою гілкою завірусилось у мережі
Telegraf
2025-06-10T01:30:57Z
Apple представила оновлений CarPlay із сучасним дизайном та розумними віджетами для зручного керування під час водіння
Топ Жир
2025-06-10T00:45:15Z
Samsung подала позов проти TCL за порушення патентів на OLED-технології
InternetUA
2025-06-09T23:04:28Z
Розкопали залишки давньої вежі
Gazeta UA
2025-06-09T22:39:14Z
Apple iPad стає схожим на Mac — в iPadOS 26 є Menu Bar, вікна та інші покращення багатозадачності
ITC
2025-06-09T21:42:24Z
Презентація WWDC 2025: які ще новинки представила Apple, крім iOS 26
InternetUA
2025-06-09T21:36:48Z
ЦПД виявив масштабну мережу фейкових сайтів, яку курує військова розвідка рф
InternetUA
2025-06-09T20:39:09Z
Apple представила macOS Tahoe 26 — новий дизайн, iPhone на Mac та купа сюрпризів
ITC
2025-06-09T20:34:44Z
Вчені знайшли спосіб зробити сонячні батареї безпечними для навколишнього середовища
Portaltele
2025-06-09T20:33:56Z
Онлайн-трансляція матчу Нова Зеландія – Україна на турнірі Canadian Shield
24tv
2025-06-09T23:03:59Z
На фронті загинув Микита Козубенко — український спортсмен та тренер
ZN UA
2025-06-09T22:15:41Z
Васку да Гама попрощався з Дімітрі Паєтом
Football.ua
2025-06-09T21:39:58Z
Нова Зеландія – Україна: о котрій розпочнеться матч в Торонто за київським часом
24tv
2025-06-09T21:21:34Z
Арсенал остаточно продав Маркіньйоса до Крузейру
Football.ua
2025-06-09T21:15:50Z
На війні з російськими окупантами загинув тренер зі стрибків у воду
Gazeta UA
2025-06-09T21:15:25Z
Інтер оголосив ім'я нового тренера після відходу Індзагі: він вигравав Лігу чемпіонів з клубом
24tv
2025-06-09T20:39:43Z
Хоакін Корреа перейшов до Ботафогу — Романо
Football.ua
2025-06-09T20:30:56Z
Айнтрахт Франкфурт готовий заплатити за Буркардта близько 20 млн євро
Football.ua
2025-06-09T20:01:45Z