Nuk doni bateri të bëra prej gurësh? A jemi përpara një revolucioni të ri në fushën e baterive të rikarikueshme? Për të gjitha këto sot.
Në të gjithë botën ka kohë që ka një garë për të arritur efikasitetin maksimal të mundshëm të të ashtuquajturës energji e gjelbër. Burimet e rinovueshme të energjisë që nuk lëshojnë gazra serrë në atmosferë janë e ardhmja e qytetërimit tonë, për të cilën askush nuk dyshon. Këto nuk janë më vetëm ëndrra, por nevoja e ditës. Shkencëtarët po japin alarmin gjithnjë e më shumë, duke na kërkuar të kursejmë energjinë elektrike dhe të përpiqemi t'i përdorim pajisjet elektrike në mënyrë sa më efikase.
Gjithashtu interesante: Rishikimi Motorola Edge 40: e njëjta "majë për paratë"
Bateritë litium-jon nuk janë më aq efikase
Shumica e pajisjeve funksionojnë me bateri ose bateritë, nga lojtarët e vjetër Walkman tek telefonat inteligjentë më të fundit ose makinat elektrike, të bazuara në teknologjitë litium-jon (Li-ion). Ato janë përdorur për shumë vite në shumicën e pajisjeve elektrike dhe pajisjeve teknologjike, megjithëse nuk janë shumë efikase dhe të qëndrueshme në energji. Përveç kësaj, asgjësimi i tyre me kalimin e kohës bëhet një problem real për situatën ekologjike të mjedisit tonë.
Bateritë litium-jon vendosen pothuajse kudo, sepse janë të lira dhe kanë performancë të lartë. Meqenëse kostoja e këtyre baterive është ulur ndjeshëm gjatë dekadës së fundit, ato po bëhen alternativa më e vlefshme për përdorim afatgjatë, thjesht për shkak të bollëkut të tyre të madh. Sot, këto bateri kanë arritur kosto të ulët dhe rritje të densitetit të energjisë jo përmes përparimeve teknologjike, por përmes optimizimit të thjeshtë dhe të vazhdueshëm inxhinierik të metodave, mjeteve dhe efikasitetit të prodhimit.
Megjithatë, me zhvillimin e metodave dhe teknologjive të reja të prodhimit të energjisë elektrike, kërkesa për metoda efikase të ruajtjes së saj po rritet. Në një shkallë të vogël, nuk ka probleme me këtë - zgjidhja janë lloje të ndryshme të baterive dhe akumulatorëve, të cilët janë një element i dukshëm i realitetit sa vetë energjia elektrike.
Ato përdoren për të fuqizuar telefonat, lloje të ndryshme ndriçimi, dikur nevojiteshin për të përdorur elektrik dore ose luajtës muzikor, megjithëse të gjitha këto tani janë në telefonat tanë inteligjentë. Por si e ruani energjinë e nevojshme për të furnizuar me energji një familje të tërë? Rezulton se bateritë mund të vijnë në ndihmë edhe në këtë rast. Natyrisht, nuk po flasim për bateritë e llojit të "gishtave" të njohura të disponueshme në dyqane, por për pajisje krejtësisht të reja, të cilat janë arritje inxhinierike emocionuese në vetvete.
Kërkimet kanë vazhduar për mjaft kohë për të zhvilluar bateri të reja që mund të konkurrojnë me bateritë litium-jon për sa i përket performancës, kostos dhe qëndrueshmërisë.
Shumë nga këto teknologji të reja nuk janë krejtësisht të reja. Në thelb, ato punojnë në mënyrë të ngjashme me bateritë litium-jon, por duke përdorur materiale të ndryshme. Këtu janë disa nga shembujt më interesantë të teknologjive që së shpejti mund të revolucionarizojnë fushën e ruajtjes së energjisë.
Lexoni gjithashtu: 7 Përdorimet më interesante të ChatGPT
Bateritë në gjendje të ngurtë
Ky lloj baterie, ndryshe nga të tjerat, nuk përdor elektrolite të lëngshme ose xhel, por forma të ngurta. Elektrolite të tilla zakonisht janë në formën e qeramikës, qelqit, polimereve ose sulfiteve. Bateritë në gjendje të ngurtë janë më efikase, sepse ato ofrojnë më shumë energji për të njëjtat dimensione si homologët e tyre litium-jon. Ata kanë potencial të madh, veçanërisht në fushën e fuqizimit të automjeteve elektrike.
Një bateri në gjendje të ngurtë ka potencialin për të zgjidhur shumicën e problemeve të listuara më sipër me bateritë e sotme litium-jon. Një bateri në gjendje të ngurtë qelqi mund të ketë tre herë më shumë densitet energjie duke përdorur një anodë të metalit alkali (litium, natrium ose kalium), e cila rrit densitetin e energjisë së katodës dhe siguron një jetë të gjatë. Një elektrolit i ngurtë konsiderohet jo i ndezshëm ose të paktën rezistent ndaj vetëndezjes. Natyra jo e ndezshme e baterive në gjendje të ngurtë gjithashtu zvogëlon rrezikun e mbinxehjes, duke lejuar që qelizat të paketohen më fort, duke rritur kështu fleksibilitetin e dizajnit dhe densitetin e masës.
Shpresat e mëdha për këto bateri lidhen me faktin se ato mund të zgjasin shumë më gjatë. Dhe ky është një plus i madh në botën e sotme.
Megjithatë, bateritë në gjendje të ngurtë janë aktualisht në një nivel të ulët të gatishmërisë teknologjike dhe kërkimet themelore janë ende në vazhdim, duke shkaktuar pasiguri dhe shqetësime në lidhje me koston e lartë të prodhimit dhe shkallëzueshmërinë. Sfida është gjithashtu futja e elektroliteve të ngurta në një proces që është në përputhje me praktikat moderne të prodhimit, që nuk duhet të ndikojë në qëndrueshmërinë ose koston e produktit përfundimtar, duke shtuar gjithashtu përfitime të tilla si energjia dhe dendësia më e mirë e energjisë, siguria e rritur dhe prodhimi më i lartë. .
Lexoni gjithashtu: Kam testuar dhe intervistuar chatbot-in e Bing
Bateritë litium-squfuri
Bateritë litium-squfuri (Li-S) (të mos ngatërrohen me "litium-squfur" - këto bateri të përjetshme ushqehen nga mosmarrëveshjet e ukrainasve) filluan të zhvillohen dhe hulumtohen që nga vitet '60 të shekullit të kaluar si një pajisje efektive për ruajtja e energjisë duke përdorur reaksione elektrokimike të kthyeshme. Pavarësisht zhvillimit të shpejtë dhe komercializimit të teknologjisë së baterive litium-jon (LIB), nuk është arritur asnjë përparim për të zgjidhur sfidat kritike teknike me të cilat përballen bateritë litium-jon në dekadat e ardhshme. Prandaj, në vitet 2000, bateritë Li-S rifituan interes të konsiderueshëm nga zhvilluesit për shkak të avantazheve të tyre - kosto të ulët dhe energji të lartë specifike teorike. Këta tregues janë pothuajse 3 herë më të lartë se karakteristikat e baterive aktuale të litium-jonit. Kostoja e ulët dhe përmbajtja e lartë e squfurit (d.m.th. materiali aktiv katodë) i bën bateritë litium-squfur më tërheqëse se bateritë litium-jon, duke pasur parasysh faktin se këto të fundit përdorin materiale kritike si kobalti dhe nikeli në prodhimin e katodës.
Dhe në bateritë litium-squfuri, katoda, e cila është një nga dy elektrodat në bateri, do të jetë prej squfuri. Ky element është më i ekuilibruar se nikeli dhe kobalti tradicional. Bateritë e tilla janë më efikase se bateritë litium-jon. Kjo padyshim mund të çojë në një gamë më të madhe të makinave në të cilat ato do të përdoren. Mund të themi se avantazhi i madh i këtyre baterive është se squfuri është një lëndë e parë e lirë dhe e përhapur. Në të njëjtën kohë, procesi i prodhimit të baterive të tilla është shumë i ngjashëm me atë të përdorur për prodhimin e baterive litium-jon, që do të thotë se të njëjtat pajisje dhe kapacitete prodhuese mund të përdoren për prodhimin e tyre.
Një avantazh tjetër i këtyre llojeve të baterive është sasia më e vogël e energjisë e nevojshme për prodhimin e tyre, me gati 25%. Të gjitha këto karakteristika mund ta bëjnë prodhimin e baterive litium-squfuri shumë fitimprurës.
Zhvillimet tashmë janë në ritëm të plotë. Kompania Lyten ka arritur sukses veçanërisht të rëndësishëm në këtë fushë. Tashmë ka një platformë të tërë baterish LytCell EV. Kompania thotë se bateria e saj është më e lirë dhe më e sigurt se bateritë e sotme litium-jon dhe mund të përdoret në automjetet elektrike të prodhuara në masë të ndërtuara në SHBA nga mesi i kësaj dekade.
Gjithashtu interesante: Google Bard AI: Gjithçka që duhet të dini
Bateri hekur-ajër
Ky lloj baterie funksionon në bazë të procesit të oksidimit të hekurit duke përdorur ajrin. Në procesin e rimbushjes, substancat e oksiduara kthehen përsëri në hekur në një proces të njohur si oksidim i kundërt. Bateritë hekur-ajër pritet të përhapen në të ardhmen e afërt, kryesisht sepse ato lejojnë ruajtjen e energjisë gati 25 herë më gjatë se bateritë litium-jon.
Për shkak të rezervave shumë të mëdha të hekurit dhe ajrit, bateritë e tilla sigurisht që do të kushtonin shumë më pak. Sipas vlerësimeve, çmimi i tyre mund të jetë më i ulët se bateritë ekzistuese për rreth 10 herë! Fatkeqësisht, bateritë e tilla kanë një pengesë të rëndësishme - për shkak të shkallës së ngadaltë të oksidimit të hekurit, karikimi i tyre mund të zgjasë shumë.
Fillimi Form Energy, i cili u shfaq në bazë të Institutit të famshëm të Teknologjisë në Massachusetts (MIT), po zhvillon me sukses bateritë hekur-ajër. Bateritë Form Energy, sipas zhvilluesve, janë dhjetë herë më të lira se litiumi dhe përdorin hekur, i cili është i bollshëm në botë. Në të njëjtën kohë, bateritë hekur-ajër mund të zgjasin më shumë se bateritë e litiumit dhe janë gjithashtu më të sigurta sepse nuk janë të ndezshme.
E vetmja pengesë që shihet për momentin është se këto bateri janë të ngadalta në karikim, duke i bërë ato një opsion më pak të zbatueshëm se bateritë e litiumit, për shembull në rastin e laptopëve ose smartfonëve. Nga ana tjetër, ato janë një zgjidhje e shkëlqyer për ruajtjen e energjisë në nivel të rrjetit kombëtar të energjisë, pasi mund të sigurojnë 100 orë ruajtje të energjisë, shumë më gjatë se bateritë e litiumit, të cilat mund të zgjasin deri në gjashtë orë. Në këtë mënyrë, ato mund të lehtësojnë integrimin e parqeve diellore në shkallë të gjerë dhe fermave me erë.
Gjithashtu interesante: Fenomeni Bluesky: çfarë lloj shërbimi dhe a është për një kohë të gjatë?
Bateri me gur te grimcuar
Një shembull tjetër interesant i një lloji të ri të baterive janë ato që ruajnë nxehtësinë në vend të energjisë elektrike. Për shembull, kompania izraelite Brenmiller Energy po punon për përdorimin e materialeve alternative, si shkëmbinjtë, për të ruajtur energjinë termike. Që nga viti 2012, Brenmiller Energy ka përdorur gurin e grimcuar fillimisht për gjenerim dhe më pas për ruajtjen e energjisë termike. Teknologji të tilla, nga ana tjetër, mund të përdoren për qëllime të ndryshme, për shembull, në industri.
Është interesante se ideja e përdorimit të gurit të grimcuar për ruajtjen e energjisë nuk është krejtësisht e re. NASA, e cila ka shumë teknologji të reja në meritë, ka testuar teknologjitë e ruajtjes së energjisë termike që nga vitet shtatëdhjetë të shekullit të kaluar. Ndryshe nga ato konvencionale, bateritë e prodhuara nga kompania izraelite përdorin energji për të prodhuar avull, ujë të nxehtë ose ajër të nxehtë. Brenmiller Energy thotë se impianti i tij, i quajtur Tempo, do të jetë në gjendje të ruajë deri në 35 MWh energji, duke prodhuar deri në 14 ton avull në orë.
Kjo është shumë e rëndësishme për ekonominë e Izraelit, ku deri në 45 për qind e të gjitha emetimeve të lidhura me energjinë vijnë nga sektori i ngrohjes industriale. Ky projekt synon të zëvendësojë kaldaja me avull që punojnë me lëndë djegëse tradicionale fosile.
Realitetet e reja kërkojnë zgjidhje të reja. Shfaqja e llojeve të reja të baterive do të kontribuojë në zhvillimin e teknologjive në fushën e kursimit të energjisë. Ndoshta pas disa vitesh, laptopi ose smartfoni juaj nuk do të ketë më nevojë të karikohet çdo ditë, sepse do të funksionojë për një muaj, ose ndoshta edhe një vit, me një karikim. Dhe në të njëjtën kohë, lloji i ri i baterisë jo vetëm që do të kursejë energji, por edhe do të kontribuojë në ruajtjen e mjedisit.
Gjithashtu interesante: