خبر اول

فناوری

September 18, 2024
11:21 چهارشنبه، 28ام شهریورماه 1403
کد خبر: 173960

ابداع یک باتری جدید برای ذخیره دائمی انرژی‌ تجدیدپذیر

باتری جدید طراحی‌شده در دانشکده مهندسی «دانشگاه کلمبیا» می‌تواند توانایی ذخیره انرژی تجدیدپذیر را افزایش دهد تا دستیابی به این نوع انرژی همیشه امکان‌پذیر باشد.

به گزارش ایسنا، منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد و خورشید برای حفظ سیاره ما حیاتی هستند اما یک چالش بزرگ را به همراه دارند. چالش این است که آنها همیشه در صورت نیاز انرژی تولید نمی‌کنند. برای استفاده حداکثری از منابع انرژی تجدیدپذیر، به راه‌های کارآمد و مقرون‌به‌صرفه برای ذخیره انرژی تولیدشده آنها نیاز داریم تا حتی زمانی که باد نمی‌وزد یا خورشید نمی‌تابد، انرژی داشته باشیم.

به نقل از تک‌اکسپلور، دانشمندان «دانشکده مهندسی دانشگاه کلمبیا»(Columbia Engineering) روی توسعه انواع جدیدی از باتری‌ها برای تغییر نحوه ذخیره انرژی تجدیدپذیر متمرکز شده‌اند. آنها در پژوهش جدید خود از باتری‌های «K-Na/S» استفاده کردند که عناصر ارزان‌قیمت و در دسترس پتاسیم، سدیم و گوگرد را ترکیب می‌کنند تا یک باتری کم‌هزینه را برای ذخیره بلندمدت انرژی ارائه دهند.

«یوآن یانگ»(Yuan Yang) سرپرست این پژوهش گفت: مهم است که بتوانیم مدت زمان کارکرد این باتری‌ها را افزایش دهیم و آنها را به راحتی و با هزینه کم تولید کنیم. قابل اطمینان‌تر کردن انرژی‌های تجدیدپذیر به تثبیت شبکه‌های انرژی، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی و حمایت از آینده انرژی پایدارتر برای همه کمک می‌کند.

دو چالش عمده برای باتری‌های K-Na/S وجود دارد.

۱. آنها ظرفیت پایینی دارند زیرا تشکیل جامد غیرفعال K2S2 و K2S جلوی فرآیند انتشار را می‌گیرد.

۲. عملکرد آنها به دماهای بسیار بالا (بیش از ۲۵۰ درجه سلسیوس) نیاز دارد که نیازمند مدیریت حرارتی پیچیده است. بنابراین، هزینه فرآیند افزایش می‌یابد.

پژوهش‌های پیشین با رسوبات جامد و ظرفیت کم دست‌وپنجه نرم کرده‌اند و جستجو برای یافتن یک روش جدیدی به منظور بهبود این نوع باتری‌ها ادامه داشته است.

گروه یانگ یک الکترولیت جدید را برای کمک به ذخیره و آزادسازی انرژی باتری ابداع کردند که حلالی از استامید و کاپرولاکتام است. این الکترولیت می‌تواند K2S2 و K2S را حل کند و چگالی انرژی و چگالی توان باتری‌های K/S با دمای متوسط ​​را افزایش دهد. علاوه بر این، باتری را قادر می‌سازد تا در دمای بسیار پایین‌تر (حدود ۷۵ درجه سلسیوس) نسبت به طراحی‌های پیشین کار کند و تقریبا به حداکثر ظرفیت ذخیره انرژی ممکن دست یابد.

اگرچه گروه یانگ در حال حاضر روی باتری‌های کوچک به اندازه سکه متمرکز شده‌اند اما هدف آنها این است که در نهایت این فناوری را برای ذخیره مقادیر زیادی از انرژی بهبود ببخشند. این باتری‌های جدید در صورت موفقیت‌آمیز بودن می‌توانند منبع تغذیه پایدار و قابل اعتمادی را از منابع تجدیدپذیر -حتی با وجود مقدار کمتری از نور خورشید یا باد- فراهم کنند. این گروه پژوهشی اکنون در حال کار کردن روی بهینه‌سازی ترکیب الکترولیت هستند.

این پژوهش در مجله «Nature Communications» به چاپ رسید.

  • مشترک شوید!

    برای عضویت در خبرنامه روزانه ایستنا؛ نشانی پست الکترونیکی خود را در فرم زیر وارد نمایید. پس از آن به صورت خودکار ایمیلی به نشانی شما ارسال میشود، برای تکمیل عضویت خود و تایید صحت نشانی پست الکترونیک وارد شده، می بایست بر روی لینکی که در این ایمیل برایتان ارسال شده کلیک نمایید. پس از آن پیامی مبنی بر تکمیل عضویت شما در خبرنامه روزانه ایستنا نمایش داده میشود.

    با عضویت در خبرنامه پیامکی آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات (ایستنا) به طور روزانه آخرین اخبار، گزارشها و تحلیل های حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات را در هر لحظه و هر کجا از طریق پیام کوتاه دریافت خواهید کرد. برای عضویت در این خبرنامه، مشترکین سیمکارت های همراه اول لازم است عبارت 150 را به شماره 201464 و مشترکین سیمکارت های ایرانسل عبارت ozv ictn را به شماره ۸۲۸۲ ارسال کنند. دریافت موفق هر بسته خبری که محتوی پیامکی با حجم ۵پیامک بوده و ۴ تا ۶ عنوان خبری را شامل میشود، ۳۵۰ ریال برای مشترک هزینه در بردارد که در صورتحساب ارسالی از سوی اپراتور مربوطه محاسبه و از اعتبار موجود در حساب مشترکین سیمکارت های دائمی کسر میشود. بخشی از این درآمد این سرویس از سوی اپراتور میزبان شما به ایستنا پرداخت میشود. مشترکین در هر لحظه براساس دستورالعمل اعلامی در پایان هر بسته خبری قادر خواهند بود اشتراک خود را در این سرویس لغو کنند. هزینه دریافت هر بسته خبری برای مشترکین صرفا ۳۵۰ ریال خواهد بود و این هزینه برای مشترکین در حال استفاده از خدمات رومینگ بین الملل اپراتورهای همراه اول و ایرانسل هم هزینه اضافه ای در بر نخواهد داشت.