Этот новый тип углерод-кислородной батареи представляет собой аккумулятор для хранения энергии, который обладает характеристиками длительного хранения энергии, сверхнизкой стоимостью, высокой плотностью энергии и высокой эффективностью в оба конца.
Проще говоря, технический принцип углерод-кислородных батарей заключается в том, что под действием электричества углекислый газ разлагается на твердый углерод и кислород, и эта эндотермическая химическая реакция может накапливать энергию.
Вы когда-нибудь слышали о батарее, которая может быть изготовлена из углерода и кислорода?
Этот тип батареи не требует лития, кобальта и других металлов, а содержание основных металлических элементов в батарее снижается до 1%.
А время хранения энергии этого аккумулятора может превышать 100 часов, но его стоимость составляет одну десятую от стоимости литий-ионных аккумуляторов того же класса.
Человек, ответственный за инвестиционную компанию, сказал: “Это долгосрочный метод накопления энергии с большим потенциалом. В будущем нам понадобится только солнечная и ветровая энергия для питания одного домохозяйства или даже всей электросети.”
И эта технология возникла благодаря марсоходу НАСА...
Что это за батарея такая? Действительно ли эта батарея изменит способ подачи энергии в будущем?
Низкая стоимость, высокая плотность энергии.
Этот новый тип углерод-кислородной батареи представляет собой аккумулятор для хранения энергии, который обладает характеристиками длительного хранения энергии, сверхнизкой стоимостью, высокой плотностью энергии и высокой эффективностью в оба конца.
Проще говоря, технический принцип углерод-кислородных батарей заключается в том, что под действием электричества углекислый газ разлагается на твердый углерод и кислород, и эта эндотермическая химическая реакция может накапливать энергию.
Во время электрического разряда твердый углерод окисляется с образованием углекислого газа, и химическая реакция экзотермируется, то есть выделяется энергия.
Это не химия в средней школе. Древесный уголь полностью сгорает в кислороде, а углерод и кислород при воспламенении выделяют углекислый газ!
Просто реакция батареи более щадящая, и используются другие технологии, чтобы сделать процесс обратимым.
Неудивительно, что исследовательская группа заявила, что их батареи “основаны на естественных химических принципах”.
При использовании такой углерод-кислородный аккумулятор может обеспечить более 100 часов хранения энергии. В то же время, поскольку углерод и другие активные ингредиенты очень дешевы, стоимость аккумулятора составляет одну десятую стоимости литиевых аккумуляторов.
Кроме того, плотность энергии этой батареи в три раза выше, чем у литиевых аккумуляторов, поэтому объем батареи может быть уменьшен.
Аккумуляторы общей энергии, то есть аккумуляторы энергии, в основном используются для хранения электрической энергии, вырабатываемой оборудованием для производства солнечной или ветровой энергии.
В настоящее время основными аккумуляторами энергии являются литий-ионные аккумуляторы. Ningde Times и Eve Lithium Energy выпускают литиевые аккумуляторы для хранения энергии, которые можно использовать для хранения энергии, бытового хранения энергии и производства портативных аккумуляторов.
Литий-ионные аккумуляторы, используемые сегодня в электросетях, либо дороги, либо имеют короткий срок службы.
Эта технология батареи действительно решает эти две проблемы.
Итак, что за компания и команда делают эту батарею?
Углеродно-кислородные батареи родом с Марса
Первоначально Грейвс участвовал в эксперименте Perseverance по использованию ресурсов кислорода на Марсе in situ в НАСА. Устройство MOXIE, в разработке которого он участвовал, может использовать углекислый газ в атмосфере Марса для производства кислорода.
Грейвс также был вдохновлен этим экспериментом. Он считает, что тот же метод электролиза твердых оксидов может быть использован для хранения чистой энергии очень дешевым способом.
Поэтому Грейвс основал Noon Energy (Noon Energy) в 2018 году для изучения этой батареи.
Недавно компания получила раунд финансирования в размере 228 миллионов долларов США (приблизительно 190 миллионов юаней), возглавляемый Aramco Ventures и Clean Energy Ventures.
Финансирование будет использовано для содействия коммерциализации аккумуляторных технологий. Ранее компания получила начальный раунд финансирования в размере 33 миллионов долларов США (приблизительно 20,36 миллионов юаней).
В настоящее время в исследовательской группе компании насчитывается 10 человек. Graves заявила, что хочет расширить свои масштабы, и на официальном сайте компании также была размещена информация о наборе персонала.
Согласно плану, команда Грейвса выведет аккумулятор на рынок в течение двух лет.
Если углеродно-кислородные батареи смогут быть ориентированы на рынок, то ветряные и солнечные электростанции заменят существующие электростанции на ископаемом топливе и природном газе, и люди смогут широко использовать более чистые и возобновляемые источники энергии.
Звучит ли это идеально?
Теория выполнима, но уже есть конкуренты
Прежде всего, эта аккумуляторная технология теоретически осуществима.
В 2021 году исследовательская группа опубликовала в журнале Nature статью, в которой оценивалась технология долгосрочного хранения энергии (LDES).
Вывод статьи состоит в том, что для технологии долговременного хранения энергии наибольшими влияющими факторами являютсястоимость хранения энергиииэффективность выбросов.
Технология долгосрочного хранения энергии должна быть способна накапливать большое количество энергии очень дешевым способом и использоваться не менее 100 часов, прежде чем станет возможным заменить существующие технологии экологически чистой энергии.
Технология команды Graves просто соответствует условиям дешевого и долгосрочного использования.
Но есть и проблемы.
До сих пор команда Graves не раскрыла более подробные параметры углерод-кислородной батареи и не смогла продемонстрировать продукт, не говоря уже о публичных полевых испытаниях.
Можно сказать, что нынешняя углеродно-кислородная батарея по-прежнему является “лабораторным продуктом”.
В то же время у продукта уже есть конкуренты: железо-воздушные аккумуляторы, которые также могут работать более 100 часов.
Этот аккумулятор производится компанией Form Energy. Бывший руководитель отдела разработки аккумуляторов Tesla является генеральным директором компании, а основатель также является профессором Массачусетского технологического института.
Компания привлекла средства в размере 650 миллионов долларов США (около 4,4 миллиарда юаней), подписала контракт на установку со второй по величине компанией по производству аккумуляторов в Миннесоте и строит завод по производству, отгрузка которого ожидается в следующем году.
Очевидно, что прогресс энергии и её формы происходит достаточно бысто.
Что касается того, могут ли углерод-кислородные батареи удовлетворить рыночный спрос на долговременное хранение энергии, Грейвс сказал, что это зависит от того, где они используются.
Грейвс считает, что наиболее подходящим местом для углеродно-кислородных батарей являются Гавайи, которые являются лидером по популяризации солнечной энергии на крышах.
Певоисточник:
https://electrek.co/2023/01/18/mars-rover-scientist-carbon-oxygen-batteries/
https://news.yahoo.com/noon-energy-raises-28m-whole-120000451.html
9.4М
