Ερευνητική ομάδα απομακρύνει τα τοξικά από τις μπαταρίες ροής καθιστώντας τες ασφαλέστερες και αποδοτικότερες οικονομικά (video)

Μια ομάδα επιστημόνων και μηχανικών του Χάρβαρντ επέδειξε μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία που μπορούσε να κάνει την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας από περιστασιακά διαθέσιμες πηγές ενέργειας, όπως ο ήλιος και ο άνεμος, ασφαλή και οικονομικά αποδοτική για οικιακή και για εμπορική χρήση. Η νέα έρευνα βασίζεται σε προηγούμενες εργασίες μελών της ίδιας ομάδας που θα μπορούσε να επιτρέψει φθηνότερη και πιο αξιόπιστη αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας στο επίπεδο του πλέγματος.

Στη νέα μπαταρία, τα ηλεκτρόνια προσλαμβάνονται και απελευθερώνονται από ενώσεις που αποτελούνται από φθηνά και σε αφθονία ευρισκόμενα στη Γη στοιχεία (άνθρακας, οξυγόνο, άζωτο, υδρογόνο, σίδηρο και κάλιο) διαλυμένα σε νερό. Οι ενώσεις είναι μη τοξικές, άφλεκτες και ευρέως διαθέσιμα, που τα καθιστά ασφαλέστερα και φθηνότερα από ότι άλλα συστήματα μπαταριών.

Η έρευνα παρουσιάζεται σε εργασία που δημοσιεύεται στο περιοδικό Science. Αυτή η νέα χημεία της μπαταρίας ανακαλύφθηκε από τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Michael Marshak και τον μεταπτυχιακό φοιτητή Kaixiang Λιν που εργάζονται μαζί με τον επίσης συγγραφέα Roy Gordon, καθηγητή Χημείας και καθηγητή της Επιστήμης Υλικών στο Χάρβαρντ.

«Συνδυάσαμε μια κοινή οργανική χρωστική ουσία με ένα φθηνό πρόσθετο τροφίμων για να αυξηθεί η τάση της μπαταρίας μας κατά περίπου 50 % σε σχέση με τα προηγούμενα υλικά μας», δήλωσε ο Gordon. Τα ευρήματα «παραδίδουν τα πρώτα υψηλής απόδοσης, μη εύφλεκτα, μη τοξικά, μη διαβρωτικά και χαμηλού κόστους χημικά για μπαταρίες ροής».

Σε αντίθεση με τις μπαταρίες με στερεά ηλεκτρόδια, οι μπαταρίες ροής αποθηκεύουν ενέργεια σε υγρά που περιέχονται σε εξωτερικές δεξαμενές, παρόμοιες με τις κυψέλες καυσίμου. Οι δεξαμενές (οι οποίες καθορίζουν την χωρητικότητα ενέργειας), καθώς και ο εξοπλισμός ηλεκτροχημικής μετατροπής μέσω του οποίου αντλούνται τα υγρά (που καθορίζει μέγιστη ικανότητα ισχύος), μπορεί να είναι ανεξάρτητα μεγέθους. Καθώς το ποσό της ενέργειας που μπορεί να αποθηκευτεί μπορεί να αυξηθεί αυθαίρετα με την κλιμάκωση του μεγέθους των δεξαμενών, μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας μπορεί να αποθηκευτούν σε χαμηλότερο κόστος από ότι τα παραδοσιακά συστήματα μπαταριών.

Δείτε το video:

Πηγή: Harvard gazette

Περισσότερα στο άρθρο: Alkaline quinone flow battery, Science 25 September 2015: Vol. 349 no. 6255 pp. 1529-1532