فیلم بیشتر »»
کد خبر ۹۹۸۴۲۸
تاریخ انتشار: ۰۹:۴۵ - ۲۸-۰۶-۱۴۰۳
کد ۹۹۸۴۲۸
انتشار: ۰۹:۴۵ - ۲۸-۰۶-۱۴۰۳

ابداع یک باتری جدید برای ذخیره دائمی انرژی‌ تجدیدپذیر

ابداع یک باتری جدید برای ذخیره دائمی انرژی‌ تجدیدپذیر
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.

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.

ارسال به دوستان
captcha
چرا ماکارونی وقتی می‌شکند، معمولاً به دو تکه تقسیم نمی‌شود؟ عکس آتلیه‌ای «عبدالصمد میرزا، برادر ناصرالدین شاه» در جوانی تانک‌ها از گیربکس دستی استفاده می‌کنند یا اتوماتیک؟ کشورهایی که بیشترین پهپادهای نظامی بزرگ را در سال ۲۰۲۵ وارد کرده‌اند (+ اینفوگرافیک) هشدار نماینده ایران نسبت به پیامدهای حمله به ۱۱۱ مجتمع پتروشیمی و دارویی ایران خاطره مارال فرجاد بازیگر از فریماه فرجامی زیباترین دختر دانشکده هنرهای دراماتیک (+عکس) کارشناس صداوسیما: جنگ داریم، چه جنگی!/ بلایی سر نفت دنیا میاریم که اون‌سرش ناپیدا! در مشهد کنسرت ممنوع است! چرا؟ پیش‌بینی هوای تهران فردا چهارشنبه: باد شدید، افت دما و احتمال بارش برف در ارتفاعات سخنگوی دولت: با قدرت از منافع خود دفاع می‌کنیم/ این جنگ، جنگ تمدنی است زلنسکی: روسیه در تدارک برای انجام حمله‌ای گسترده به اوکراین است عراقچی: از تمامیت سرزمینی و حاکمیت ملی لبنان حمایت می‌کنیم آمریکا فروش سلاح به امارات و کویت را تایید کرد صدای انفجار در سلیمانیه عراق همتی: در کنترل ارز ناشی نیستم؛ قیمت فعلی دلار پایدار نیست / قرار بود تورم‌های سنگین اتفاق بیفتد