Исследователи из Сардинии добились значительных успехов в области устойчивой энергетики, разработав батареи на основе натрия и морской воды для краткосрочного и долгосрочного стационарного хранения энергии. Они обнаружили, что SWB могут эффективно хранить энергию и стабилизировать колебания мощности, используя технологию натрия и бифенила в сочетании с энергией волн. Ожидается, что это новое открытие удовлетворит потребности Сардинии в энергии и воде, а также будет улавливать углекислый газ. Это значительный шаг вперед в переходе к чистой энергии для прибрежных районов и островов.
Исследователи из Университета Перуджи и Римского университета Сапиенца провели исследование перспективных возможностей солнечных батарей. Их исследование основано на примере обилия возобновляемой энергии на острове Сардиния.
Результаты их исследований показали, что натриевые батареи в сочетании с энергией волн могут эффективно стабилизировать колебания мощности и проложить путь к полностью декарбонизированной системе выработки электроэнергии в долгосрочной перспективе. Технология натриевых батарей, известная как натриевые батареи, демонстрирует высокую эффективность, используя морскую воду в качестве катода. Одним из многих преимуществ натриевых батарей является их замечательная способность эффективно накапливать энергию как в течение коротких, так и длительных периодов, обеспечивая надежное годовое хранение энергии.
Для реализации этого потенциала они использовали бифенил натрия (Na-BP) в качестве анолита, создав замечательную технологию морских аккумуляторных батарей. Эта инновационная конструкция позволяет как анолиту, так и католиту (морской воде) протекать через ячейки батареи, напоминая обычную проточную редокс-батарею с замечательной эффективностью.
Исследователи выявили, что одним из главных преимуществ твердотельных батарей на основе Na-BP является возможность внешнего хранения металлического натрия . Расширение резервуара металлического натрия значительно увеличивает продолжительность хранения. В результате становится возможным хранение энергии от часа до месяца или даже в течение всего года, используя всего одно устройство. Это не только повышает общую эффективность, но и снижает инвестиционные затраты.
Исследователи заявили: «Цель этой работы — продемонстрировать применимость SWB для удовлетворения европейских энергетических потребностей, а также пробудить интерес государственного и частного секторов к дальнейшему развитию, необходимому для внедрения разработанных на данный момент лабораторных ячеек в коммерческое применение».
Для достижения этой цели исследователи изучили использование волновых преобразователей энергии в сочетании с преобразователями волновой энергии . Их исследование показало, что такая комбинация потенциально может снизить колебания мощности в сардинской энергосистеме более чем на 85% . В частности, они рассчитали снижение нарастания мощности, сравнивая последовательные значения мощности с интервалом в одну секунду. Кроме того, они накапливали энергию в анолите Na-BP.
См. также : Использование скрытой силы: камни как устойчивые решения для хранения солнечной энергии
Исследователи пришли к выводу, что в долгосрочной перспективе солнечно-барьерные батареи потенциально способны удовлетворить сезонные и годовые потребности Сардинии в энергии. Это объясняется исключительно высокой объемной плотностью металлического натрия, которая примерно в четыре раза выше, чем у сжатого водорода при давлении 700 бар.
Для полной декарбонизации сардинской сети необходима интеграция около 340,000 3 м12 металлического Na. Это количество эквивалентно резервуару Na высотой XNUMX метров, площадь поверхности которого, по расчетам исследователей, меньше четырех футбольных полей.
Кроме того, натриево-морские батареи для краткосрочного и долгосрочного стационарного хранения энергии потенциально могут удовлетворить примерно 29% потребностей населения Сардинии в опресненной воде. Более того, они также обладают дополнительной функцией улавливания углекислого газа , эффективно накапливая 37.3 грамма CO2 на кВт⋅ч.
В отчете исследователи отметили: « Результаты моделирования демонстрируют эффективность систем хранения энергии на основе морских барботажных батарей в сочетании с обильными возобновляемыми источниками энергии Сардинии, что позволяет полностью декарбонизировать энергетическую систему острова. Более того, функции опреснения и улавливания CO2 с помощью морских барботажных батарей являются примером реализации перехода к чистой энергетике, который может быть распространен на другие острова и прибрежные районы».
Источник : Натриево-морские батареи для краткосрочного и долгосрочного стационарного хранения энергии.
