ይህ የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ የ2022 የአውሮፓ ህብረት ምርጥ ፈጠራ ሽልማትን ከሊቲየም-አዮን ባትሪ በ40 እጥፍ ርካሽ አሸንፏል።

የሙቀት ኃይል ማከማቻ ሲሊኮን እና ፌሮሲሊኮን እንደ ሚዲያው ኃይልን በኪሎዋት ሰዓት ከ 4 ዩሮ ባነሰ ዋጋ ማከማቸት ይችላል ፣ ይህም 100 ጊዜ ነው

አሁን ካለው ቋሚ የሊቲየም-አዮን ባትሪ ርካሽ.መያዣውን እና መከላከያውን ከጨመረ በኋላ አጠቃላይ ዋጋው በኪሎዋት-ሰዓት 10 ዩሮ ገደማ ሊሆን ይችላል.

በኪሎዋት-ሰአት 400 ዩሮ ካለው የሊቲየም ባትሪ በጣም ርካሽ ነው።

ታዳሽ ሃይልን ማዳበር፣ አዳዲስ የሃይል ስርዓቶችን መገንባት እና የኢነርጂ ማከማቻን መደገፍ መሻገር ያለበት እንቅፋት ናቸው።

ከሳጥን ውጪ ያለው የኤሌክትሪክ ተፈጥሮ እና እንደ የፎቶቮልቲክ እና የንፋስ ሃይል ያሉ የታዳሽ ሃይል ማመንጫዎች ተለዋዋጭነት አቅርቦቱን እና ፍላጎቱን ያመጣል.

የኤሌክትሪክ ኃይል አንዳንድ ጊዜ አይዛመድም።በአሁኑ ጊዜ እንዲህ ዓይነቱ ደንብ መረጋጋትን ለማግኘት በከሰል እና በተፈጥሮ ጋዝ የኃይል ማመንጫ ወይም የውሃ ኃይል ማስተካከል ይቻላል

እና የኃይል ተለዋዋጭነት.ነገር ግን ወደፊት ከቅሪተ አካል መውጣት እና የታዳሽ ሃይል መጨመር ርካሽ እና ቀልጣፋ የሃይል ማከማቻ

ማዋቀር ቁልፉ ነው።

የኢነርጂ ማከማቻ ቴክኖሎጂ በዋናነት በአካላዊ ሃይል ማከማቻ፣ በኤሌክትሮኬሚካል ሃይል ማከማቻ፣ በሙቀት ሃይል ማከማቻ እና በኬሚካል ሃይል ማከማቻ የተከፋፈለ ነው።

እንደ ሜካኒካል ሃይል ማከማቻ እና የፓምፕ ማከማቻ የአካላዊ ሃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ ናቸው።ይህ የኃይል ማጠራቀሚያ ዘዴ በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ዋጋ እና

ከፍተኛ ልወጣ ቅልጥፍና, ነገር ግን ፕሮጀክቱ በአንጻራዊነት ትልቅ ነው, በጂኦግራፊያዊ አቀማመጥ የተገደበ ነው, እና የግንባታ ጊዜ ደግሞ በጣም ረጅም ነው.ማድረግ ከባድ ነው።

የታዳሽ ሃይል ከፍተኛውን የመላጨት ፍላጎት በፓምፕ ማከማቻ ብቻ መላመድ።

በአሁኑ ጊዜ የኤሌክትሮኬሚካላዊ ኃይል ማከማቻ ታዋቂ ነው, እና በዓለም ላይ በፍጥነት እያደገ ያለው አዲስ የኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ ነው.ኤሌክትሮኬሚካላዊ ኃይል

ማከማቻ በዋናነት በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ላይ የተመሰረተ ነው.እ.ኤ.አ. በ 2021 መገባደጃ ላይ በዓለም ላይ አዲስ የኃይል ማከማቻ አጠቃላይ የተጫነ አቅም ከ 25 ሚሊዮን በላይ ሆኗል

ኪሎዋት, ከዚህ ውስጥ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የገበያ ድርሻ 90% ደርሷል.ይህ በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች መጠነ-ሰፊ ልማት ምክንያት ነው, ይህም ሀ

በሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ላይ በመመርኮዝ ለኤሌክትሮኬሚካላዊ የኃይል ማከማቻ ትልቅ የንግድ መተግበሪያ ሁኔታ።

ይሁን እንጂ የሊቲየም-አዮን የባትሪ ሃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ እንደ አውቶሞቢል ባትሪ ትልቅ ችግር አይደለም ነገር ግን ሲመጣ ብዙ ችግሮች ይኖራሉ።

የፍርግርግ ደረጃን የሚደግፍ የረጅም ጊዜ የኃይል ማከማቻ።አንደኛው የደህንነት እና የዋጋ ችግር ነው።የሊቲየም ion ባትሪዎች በትልቅ ደረጃ ከተደረደሩ ዋጋው እየጨመረ ይሄዳል.

እና በሙቀት መከማቸት ምክንያት የሚፈጠረው ደህንነትም ትልቅ ድብቅ አደጋ ነው።ሌላው የሊቲየም ሀብቶች በጣም ውስን ናቸው, እና የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች በቂ አይደሉም,

እና የረጅም ጊዜ የኃይል ማጠራቀሚያ አስፈላጊነት ሊሟላ አይችልም.

እነዚህን ተጨባጭ እና አስቸኳይ ችግሮችን እንዴት መፍታት ይቻላል?አሁን ብዙ ሳይንቲስቶች በሙቀት ኃይል ማከማቻ ቴክኖሎጂ ላይ አተኩረዋል.ውስጥ እድገቶች ተደርገዋል።

ተዛማጅ ቴክኖሎጂዎች እና ምርምር.

እ.ኤ.አ. በኖቬምበር 2022 የአውሮፓ ኮሚሽን “AMADEUS” ያለበትን የ “EU 2022 Innovation Radar Award” ተሸላሚ ፕሮጀክት አስታውቋል።

በስፔን በሚገኘው የማድሪድ የቴክኖሎጂ ተቋም ቡድን የተገነባው የባትሪ ፕሮጀክት በ 2022 የአውሮፓ ህብረት ምርጥ ፈጠራ ሽልማት አሸንፏል።

"Amadeus" አብዮታዊ የባትሪ ሞዴል ነው.ከታዳሽ ሃይል ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል ለማከማቸት አላማ ያለው ይህ ፕሮጀክት በአውሮፓውያን ተመርጧል

ኮሚሽኑ በ2022 ካሉት ምርጥ ፈጠራዎች አንዱ ነው።

በስፔን ሳይንቲስት ቡድን የተነደፈው የዚህ አይነት ባትሪ የፀሐይ ወይም የንፋስ ሃይል በሙቀት ሃይል መልክ ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ የሚፈጠረውን ትርፍ ሃይል ያከማቻል።

ይህ ሙቀት አንድን ቁሳቁስ ለማሞቅ ያገለግላል (የሲሊኮን ቅይጥ በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ ይጠናል) ከ 1000 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በላይ.ስርዓቱ ከ ጋር ልዩ መያዣ ይዟል

ሞቃታማ የፎቶቮልቲክ ፕላስቲን ወደ ውስጥ የሚመለከት ሲሆን ይህም የኃይል ፍላጎት ከፍተኛ በሚሆንበት ጊዜ የተከማቸ ሃይልን በከፊል ሊለቅ ይችላል.

ተመራማሪዎቹ ሂደቱን ለማብራራት ተመሳሳይ ምሳሌ ተጠቅመዋል፡- “ፀሐይን በሳጥን ውስጥ እንደ ማስገባት ነው።እቅዳቸው የኢነርጂ ክምችት ላይ ለውጥ ሊያመጣ ይችላል።ለማድረግ ትልቅ አቅም አለው።

ይህንን ግብ ማሳካት እና የአየር ንብረት ለውጥን ለመቅረፍ ቁልፍ ሚና ያለው ሲሆን ይህም "አማዴውስ" ፕሮጀክት ከቀረቡ ከ300 በላይ ፕሮጀክቶች ጎልቶ እንዲታይ አድርጎታል.

እና የአውሮፓ ህብረት ምርጥ ፈጠራ ሽልማት አሸንፈዋል።

የአውሮፓ ህብረት የፈጠራ ራዳር ሽልማት አዘጋጅ እንዲህ ሲል ገልጿል፡- “ዋጋው ነጥብ ከፍተኛ መጠን ያለው ሃይል ሊያከማች የሚችል ርካሽ ስርዓት መስጠቱ ነው።

ከረጅም ግዜ በፊት.ከፍተኛ የኃይል እፍጋት, ከፍተኛ አጠቃላይ ቅልጥፍና ያለው እና በቂ እና አነስተኛ ዋጋ ያላቸውን ቁሳቁሶች ይጠቀማል.ሞጁል ሲስተም ነው፣ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ፣ እና ማቅረብ ይችላል።

በፍላጎት ንጹህ ሙቀት እና ኤሌክትሪክ.

ስለዚህ ይህ ቴክኖሎጂ እንዴት ይሠራል?የወደፊቱ የመተግበሪያ ሁኔታዎች እና የንግድ ሥራ ተስፋዎች ምንድ ናቸው?

በቀላል አነጋገር፣ ይህ ስርዓት በርካሽ ብረቶች ለማቅለጥ በሚቆራረጥ ታዳሽ ሃይል (እንደ የፀሐይ ሃይል ወይም የንፋስ ሃይል) የሚፈጠረውን ትርፍ ሃይል ይጠቀማል።

እንደ ሲሊኮን ወይም ፌሮሲሊኮን, እና የሙቀት መጠኑ ከ 1000 ℃ በላይ ነው.የሲሊኮን ቅይጥ በመዋሃድ ሂደት ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል ማከማቸት ይችላል.

ይህ ዓይነቱ ኃይል "ድብቅ ሙቀት" ተብሎ ይጠራል.ለምሳሌ, አንድ ሊትር ሲሊከን (2.5 ኪሎ ግራም ገደማ) ከ 1 ኪሎዋት-ሰዓት (1 ኪሎ ዋት-ሰዓት) በላይ ኃይልን በቅጹ ያከማቻል.

የድብቅ ሙቀት, ይህም በትክክል በ 500 ባር ግፊት ውስጥ በአንድ ሊትር ሃይድሮጂን ውስጥ ያለው ኃይል ነው.ይሁን እንጂ ከሃይድሮጂን በተቃራኒ ሲሊኮን በከባቢ አየር ውስጥ ሊከማች ይችላል

ግፊት, ይህም ስርዓቱን ርካሽ እና አስተማማኝ ያደርገዋል.

የስርዓቱ ቁልፍ የተከማቸ ሙቀትን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል እንዴት መቀየር እንደሚቻል ነው.ሲሊከን ከ 1000 º ሴ በሚበልጥ የሙቀት መጠን ሲቀልጥ እንደ ፀሐይ ያበራል።

ስለዚህ, የፎቶቮልቲክ ሴሎች የጨረር ሙቀትን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ለመለወጥ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ.

Thermal photovoltaic Generator ተብሎ የሚጠራው ልክ እንደ ትንሽ የፎቶቮልታይክ መሳሪያ ነው, እሱም ከባህላዊ የፀሐይ ኃይል ማመንጫዎች 100 እጥፍ የበለጠ ኃይል ማመንጨት ይችላል.

በሌላ አነጋገር አንድ ካሬ ሜትር የሶላር ፓነሎች 200 ዋት ካመነጩ አንድ ካሬ ሜትር የሙቀት የፎቶቮልቲክ ፓነሎች 20 ኪሎ ዋት ያስገኛሉ.እና ብቻ አይደለም

ኃይሉ, ነገር ግን የመቀየሪያው ውጤታማነት ከፍ ያለ ነው.የሙቀት የፎቶቮልቲክ ሴሎች ውጤታማነት ከ 30% እስከ 40% ነው, ይህም በሙቀት መጠን ይወሰናል.

የሙቀት ምንጭ.በተቃራኒው, የንግድ የፎቶቮልቲክ የፀሐይ ፓነሎች ውጤታማነት ከ 15% እስከ 20% ነው.

በባህላዊ የሙቀት ሞተሮች ምትክ የሙቀት የፎቶቮልቲክ ማመንጫዎችን መጠቀም ተንቀሳቃሽ ክፍሎችን, ፈሳሾችን እና ውስብስብ የሙቀት መለዋወጫዎችን ከመጠቀም ይቆጠባል.በዚህ መንገድ,

አጠቃላይ ስርዓቱ ኢኮኖሚያዊ ፣ የታመቀ እና ድምጽ የሌለው ሊሆን ይችላል።

በምርምርው መሰረት, ድብቅ የሙቀት መጠን ያለው የፎቶቮልቲክ ሴሎች ከፍተኛ መጠን ያለው ቀሪ ታዳሽ ኃይል ማከማቸት ይችላሉ.

ፕሮጀክቱን የመሩት አሌሃንድሮ ዳታ “ከዚህ ኤሌክትሪክ ውስጥ አብዛኛው ክፍል የሚመነጨው የንፋስ እና የንፋስ ሃይል ማመንጨት ሲበዛ ነው።

ስለዚህ በኤሌክትሪክ ገበያ ውስጥ በጣም ርካሽ በሆነ ዋጋ ይሸጣል.እነዚህን ትርፍ ኤሌክትሪክ በጣም ርካሽ በሆነ ስርዓት ውስጥ ማከማቸት በጣም አስፈላጊ ነው.በጣም ትርጉም ያለው ነው።

ትርፍ የኤሌክትሪክ ኃይልን በሙቀት መልክ ያከማቹ ፣ ምክንያቱም ኃይልን ለማከማቸት በጣም ርካሽ ከሆኑ መንገዶች አንዱ ነው ።

2. ከሊቲየም-አዮን ባትሪ 40 እጥፍ ርካሽ ነው

በተለይም ሲሊኮን እና ፌሮሲሊኮን በኪሎዋት-ሰዓት ከ 4 ዩሮ ባነሰ ዋጋ ሃይልን ማከማቸት ይችላሉ ይህም አሁን ካለው ቋሚ ሊቲየም-አዮን 100 እጥፍ ርካሽ ነው.

ባትሪ.የእቃውን እና የንጣፉን ንብርብር ከጨመረ በኋላ, አጠቃላይ ዋጋው ከፍ ያለ ይሆናል.ነገር ግን, በጥናቱ መሰረት, ስርዓቱ በቂ ከሆነ, ብዙውን ጊዜ የበለጠ

ከ 10 ሜጋ ዋት ሰአታት በላይ ምናልባት በኪሎዋት ሰዓት 10 ዩሮ ገደማ ዋጋ ላይ ይደርሳል, ምክንያቱም የሙቀት መከላከያ ዋጋ ከጠቅላላው ትንሽ ክፍል ይሆናል.

የስርዓቱ ዋጋ.ይሁን እንጂ የሊቲየም ባትሪ ዋጋ በኪሎዋት-ሰዓት 400 ዩሮ ገደማ ነው.

ይህ ሥርዓት የሚያጋጥመው አንድ ችግር የተከማቸ ሙቀት ትንሽ ክፍል ብቻ ወደ ኤሌክትሪክ መቀየሩ ነው።በዚህ ሂደት ውስጥ የመቀየር ቅልጥፍና ምንድነው?እንዴት ነው

የቀረውን የሙቀት ኃይል መጠቀም ዋናው ችግር ነው.

ይሁን እንጂ የቡድኑ ተመራማሪዎች እነዚህ ችግሮች አይደሉም ብለው ያምናሉ.ስርዓቱ በቂ ርካሽ ከሆነ ከ 30-40% የሚሆነውን ኃይል ብቻ በመልክ መመለስ ያስፈልገዋል

ኤሌክትሪክ, ይህም ከሌሎች በጣም ውድ ቴክኖሎጂዎች, ለምሳሌ ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የላቀ ያደርገዋል.

በተጨማሪም ቀሪው 60-70% ሙቀት ወደ ኤሌክትሪክ ያልተቀየረ ሙቀት በቀጥታ ወደ ህንፃዎች, ፋብሪካዎች ወይም ከተማዎች የድንጋይ ከሰል እና የተፈጥሮን ለመቀነስ ያስችላል.

የጋዝ ፍጆታ.

ሙቀት ከ 50% በላይ የአለም የኃይል ፍላጎት እና 40% የአለም የካርቦን ዳይኦክሳይድ ልቀትን ይይዛል።በዚህ መንገድ, የንፋስ ወይም የፎቶቮልቲክ ኃይልን በድብቅ ማከማቸት

ሞቃታማ የፎቶቮልቲክ ሴሎች ብዙ ወጪዎችን መቆጠብ ብቻ ሳይሆን በታዳሽ ሀብቶች አማካኝነት የገበያውን ከፍተኛ የሙቀት ፍላጎት ማሟላት ይችላሉ.

3. ፈተናዎች እና የወደፊት ተስፋዎች

የሲሊኮን ቅይጥ ቁሳቁሶችን የሚጠቀመው በማድሪድ የቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ ቡድን የተነደፈው አዲሱ የሙቀት የፎቶቮልታይክ የሙቀት ማጠራቀሚያ ቴክኖሎጂ

የቁሳቁስ ዋጋ ፣ የሙቀት ማከማቻ የሙቀት መጠን እና የኃይል ማከማቻ ጊዜ ጥቅሞች።ሲሊኮን በምድር ቅርፊት ውስጥ ሁለተኛው በጣም ብዙ ንጥረ ነገር ነው።ወጪው

በአንድ ቶን የሲሊካ አሸዋ 30-50 ዶላር ብቻ ነው, ይህም ከቀለጠው የጨው ቁሳቁስ 1/10 ነው.በተጨማሪም የሲሊካ አሸዋ የሙቀት ማከማቻ የሙቀት ልዩነት

ቅንጣቶች ቀልጦ ካለው ጨው በጣም ከፍ ያለ ነው፣ እና ከፍተኛው የስራ ሙቀት ከ1000 ℃ በላይ ሊደርስ ይችላል።ከፍተኛ የሥራ ሙቀት እንዲሁ

የፎቶተርማል ኃይል ማመንጫ ስርዓትን አጠቃላይ የኢነርጂ ውጤታማነት ለማሻሻል ይረዳል.

የሙቀት የፎቶቮልታይክ ሴሎችን አቅም የሚያየው የዳቱስ ቡድን ብቻ ​​አይደለም።ሁለት ኃይለኛ ተቀናቃኞች አሏቸው፡ ታዋቂው የማሳቹሴትስ ተቋም

ቴክኖሎጂ እና የካሊፎርኒያ ጅምር አንቶላ ኢነርጂ።የኋለኛው የሚያተኩረው በከባድ ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉ ትላልቅ ባትሪዎች ምርምር እና ልማት ላይ ነው (ትልቅ

የቅሪተ አካል ነዳጅ ተጠቃሚ) እና በዚህ አመት የካቲት ወር ላይ ምርምሩን ለማጠናቀቅ 50 ሚሊዮን ዶላር አግኝቷል።የቢል ጌትስ Breakthrough Energy ፈንድ ጥቂቶቹን አቅርቧል

የኢንቨስትመንት ፈንዶች.

የማሳቹሴትስ የቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት ተመራማሪዎች ሞቃታማ የፎቶቮልቲክ ሴል ሞዴላቸው ለማሞቅ ጥቅም ላይ ከሚውለው ሃይል 40 በመቶውን እንደገና መጠቀም ችሏል ብለዋል።

የፕሮቶታይፕ ባትሪው ውስጣዊ እቃዎች.እንዲህ ሲሉ አብራርተዋል፡- “ይህ ለከፍተኛ ቅልጥፍና እና የሙቀት ኃይል ማከማቻ ዋጋን ለመቀነስ መንገድ ይፈጥራል።

የኃይል ፍርግርግ ካርቦንዳይዝ ማድረግ ያስችላል።

የማድሪድ የቴክኖሎጂ ኢንስቲትዩት ፕሮጀክት ሊያገግም የሚችለውን የኃይል መጠን መቶኛ ለመለካት አልቻለም, ነገር ግን ከአሜሪካ ሞዴል የላቀ ነው.

በአንድ ገጽታ.ፕሮጀክቱን የመሩት አሌሃንድሮ ዳታ “ይህን ውጤታማነት ለማሳካት የ MIT ፕሮጀክቱ የሙቀት መጠኑን ከፍ ማድረግ አለበት

2400 ዲግሪ.የእኛ ባትሪ በ 1200 ዲግሪ ይሰራል.በዚህ የሙቀት መጠን, ውጤታማነቱ ከነሱ ያነሰ ይሆናል, ነገር ግን በጣም ያነሰ የሙቀት መከላከያ ችግሮች አሉብን.

ደግሞም ሙቀትን ሳያስከትሉ ቁሳቁሶችን በ 2400 ዲግሪ ማከማቸት በጣም ከባድ ነው.

በእርግጥ ይህ ቴክኖሎጂ አሁንም ወደ ገበያ ከመግባቱ በፊት ብዙ መዋዕለ ንዋይ ያስፈልገዋል።አሁን ያለው የላቦራቶሪ ፕሮቶታይፕ ከ 1 ኪሎ ዋት ያነሰ የኃይል ማጠራቀሚያ አለው

አቅም ግን ይህንን ቴክኖሎጂ ትርፋማ ለማድረግ ከ10 ሜጋ ዋት በላይ የኃይል ማከማቻ አቅም ይፈልጋል።ስለዚህ, የሚቀጥለው ፈተና ልኬቱን ማስፋፋት ነው

ቴክኖሎጂው እና አዋጭነቱን በከፍተኛ ደረጃ ይፈትሹ።ይህንንም ለማሳካት ከማድሪድ የቴክኖሎጂ ተቋም የተውጣጡ ተመራማሪዎች ቡድኖችን ሲገነቡ ቆይተዋል።

እንዲቻል።