Bilim insanları, elektrik şebekesi için tasarlanmış, depolama kapasitesini fazla kaybetmeden aylarca enerji depolayabilen bir pil geliştirdi.
Amerika Enerji Bakanlığı’nın Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı’ndaki bilim adamlarının yaptığı çalışma Cell Reports Physical Science dergisinde yayınlandı. Bu inovasyon, baharda yetiştirdiğiniz yiyeceklerin artan kısmını buzluğa koymaya ve aylar sonra bir kış akşamında yemek için buzunu çözmeye benziyor.
Uzun Süreli Enerji Depolama Nasıl Çalışır?
Pil ilk önce 180 santigrat dereceye kadar ısıtılarak şarj edilir ve iyonların sıvı elektrolitten geçerek kimyasal enerji oluşturmasına izin verilir. Daha sonra pil, oda sıcaklığına kadar soğutulur ve bataryanın enerjisi donar. Elektrolit katılaşır ve enerjiyi taşıyan iyonlar neredeyse hareketsiz kalır. Enerjiye ihtiyaç duyulduğunda pil yeniden ısıtılır ve enerji akışı sağlanır. Donma-çözülme olgusu, batarya elektrolitinin erimiş tuz olması sayesinde mümkündür. Bu malzeme, yüksek sıcaklıklarda sıvı haldeyken oda sıcaklığında katıdır. PNNL’in geliştirdiği donup çözülen batarya, 12 hafta boyunca kapasitesinin yüzde 92’sini korudu. Başka bir deyişle enerji çok fazla azalmadan tıpkı dondurucudaki yiyecekler gibi korundu.
Enerji Yoğunluğu ve Maliyet
Bataryanın enerjisi, nikel maliyetindeki son artıştan önce ölçülen, kilovatsaat başına yaklaşık 23 dolarlık bir malzeme maliyetiyle depolanıyor. Ekip, malzeme maliyetini kilovat saat başına yaklaşık 6 dolara, yani günümüzün lityum iyon pillerinin malzeme maliyetinden yaklaşık 15 kat daha düşük bir seviyeye indirme umuduyla daha ucuz olan demirin kullanımını araştırıyor. Bataryanın teorik enerji yoğunluğu kilogram başına 260 watt-saattir; bu, günümüzün kurşun- asit ve akışlı akülerinden daha yüksektir.
Nasıl Görünecek?
PNNL’nin kıdemli stratejik danışmanı Vince Sprenkle, “Rüzgar çiftliğine park edilmiş 12 metrelik bir traktör römorkundaki büyük bir batarya gibi bir şeyi hayal etmeye başlayabilirsiniz” dedi. “Akü ilkbaharda şarj ediliyor ve daha sonra kamyon, yaz sıcağında ihtiyaç duyulması halinde akünün bulunabileceği bir trafo merkezine götürülüyor.”