25. Januar 2021 durch Steve Hanley
Energiespeicherung wird ein großer Teil der Revolution der erneuerbaren Energien sein. Strom hält nicht wie Käse oder Gerste. Es muss mehr oder weniger sofort verwendet werden oder es ist für immer verloren. Kürzung ist der höfliche Ausdruck, mit dem die Versorgungsindustrie den Prozess des Verkaufs von überschüssigem Strom beschreibt. In einigen Fällen muss der Energieerzeuger Energieverbraucher oder -verteiler dafür bezahlen, dass sie es ihnen abnehmen. Sachen wegzugeben oder andere zu bezahlen, um sie loszuwerden, ist ein wirklich schlechtes Geschäftsmodell. Sie können keine Äpfel für 10 Cent pro Stück kaufen, sie für ein Dutzend Dollar verkaufen und hoffen, einen Gewinn basierend auf dem Volumen zu erzielen.
Gegenwärtig gibt es drei Möglichkeiten, Strom zu speichern: Lithium-Ionen-Batterien, Pumpspeicher oder Redox-Flow-Batterien. Es gibt einige andere Technologien wie Druckluft oder das wiederholte Anheben eines Haufens riesiger Betonblöcke, aber sie befinden sich am Rande des Energiespeicherfeldes.
Lithium-Ionen-Batterien können sehr gut Strom speichern, sind aber immer noch teuer, obwohl die Preise in den letzten 5 Jahren erheblich gesunken sind. Eine ihrer Stärken ist, dass sie sehr schnell auf Frequenz- oder Spannungsänderungen reagieren können. Pumped Hydro ist auch sehr gut in der Speicherung von Energie, benötigt jedoch viel Platz und kann nicht so schnell reagieren wie Batterien.
Redox Flow Batterien haben einen einzigartigen Vorteil. Die Energiemenge und die Energiemenge, die sie speichern, können an die Anforderungen eines bestimmten Anwendungsfalls angepasst werden. Sie haben im Vergleich zu Batterien und gepumptem Wasserkraftwerk auch einen geringen Platzbedarf, sodass sie fast überall aufgestellt werden können – innerhalb der Stadtgrenzen, neben einer Anlage für erneuerbare Energien oder in einem vorhandenen Umspannwerk. Sie können Strom für lange Zeiträume speichern, sodass Strom, der im Sommer durch Sonnenkollektoren erzeugt wird, für einen kalten, wolkigen Wintertag eingespart werden kann. Die Energiedichte einer Hybrid-Durchflussbatterie, insbesondere eines Polysulfid / Luft-Systems, ist etwa 500-mal höher als die eines gepumpten Wasserkraftspeichers.
Anerkennung: Universität Warwick, UK
Trotz ihrer Vorteile hatten Redox-Flow-Batterien bisher keinen signifikanten Kostenvorteil gegenüber Batterien und hatten eine kürzere Lebensdauer. Forscher der Warwick University in Großbritannien haben jedoch in Zusammenarbeit mit Kollegen am Imperial College London einen Weg gefunden, die Kosten für Redox-Flow-Batterien mit kostengünstigen Materialien wie Mangan und Schwefel, die gefunden werden, drastisch auf 20 GBP pro kWh oder weniger zu senken im Überfluss Natur. Sie behaupten, dass die Materialkosten für ihre neue Batterie etwa 1/30 der Materialkosten für eine Lithium-Ionen-Batterie betragen, für die möglicherweise teure Elemente wie Kobalt verwendet werden. Ihre Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Angewandte Materialien & Schnittstellen.
Was macht die neue Batterie so besonders? Gemäß Science DailyDie Technologie kombiniert Elektroden auf Kohlenstoffbasis mit Elektrolyten aus wirtschaftlichen Quellen – Mangan oder Schwefel – durch eine einfache und dennoch hochwirksame elektrophoretische Abscheidung von Nanokohlenstoffadditiven (stickstoffdotiertes Graphen), die die Haltbarkeit und Leistung der Elektroden bei stark sauren oder alkalischen Stoffen verbessert Umgebungen erheblich. Wenn die Worte „elektrophoretische Ablagerung von Nanokohlenstoffadditiven“ Ihre Augen glasig machen, sollten Sie wahrscheinlich keine Karriere als wissenschaftlicher Forscher verfolgen.
Dr. Barun Chakrabarti, einer der Hauptautoren des Papiers, sagt: „Diese EPD-Technik ist nicht nur einfach, sondern verbessert auch die Effizienz von drei verschiedenen wirtschaftlichen Hybrid-Durchflussbatterien, wodurch sich ihr Potenzial für eine weit verbreitete kommerzielle Anwendung für Energiespeicher im Netzmaßstab erhöht.“ Wenn das, was die Forscher sagen, in der realen Welt Bestand hat, hat die Welt der erneuerbaren Energien und der Energiespeicherung nur einen großen Schritt nach vorne gemacht.
Vervollständigen Sie unsere 3-minütige Leserumfrage!
Schätzen Sie die Originalität von CleanTechnica? Erwägen Sie, ein CleanTechnica-Mitglied, Unterstützer oder Botschafter zu werden – oder ein Benutzer von Patreon.
Melden Sie sich für unsere kostenloser täglicher Newsletter nie eine Geschichte verpassen.
Haben Sie einen Tipp für CleanTechnica, möchten Sie Werbung schalten oder einen Gast für unseren CleanTech Talk-Podcast vorschlagen? Kontaktieren Sie uns hier.
Neueste CleanTech Talk-Episode
Über den Autor
Steve Hanley Steve schreibt über die Schnittstelle zwischen Technologie und Nachhaltigkeit in seinen Häusern in Florida und Connecticut oder anderswo, wo ihn die Singularität führen könnte. Du kannst ihm folgen Twitter aber nicht auf Social-Media-Plattformen, die von bösen Overlords wie Facebook betrieben werden.