Алюминиевые батареи как идеальные накопителем энергии Иссле | Научные исследования и технологические прорывы
Алюминиевые батареи как идеальные накопителем энергии
Исследователи из швейцарского Института солнечных технологий собрали команду ученых из семи европейских стран и получили финансирование от фонда «Horizon Europe» для разработки перспективного проекта алюминиевых накопителей энергии.
Проект с названием «Reveal» предназначен для решения ключевой проблемы зеленой энергетики – как и где запасти энергию, которую выработают ветрогенераторы и солнечные панели летом?
Внимание ученых сегодня устремлено на окислительно-восстановительные процессы в металлах.
По расчетам, алюминий имеет удельную энергоемкость 8,7 кВт⋅ч на 1 кг, а 1 куб. м алюминия может накопить 23,5 МВ⋅ч. Это в 33 раза больше, чем в лучших аккумуляторах электромобилей Tesla, и в 50 раз больше, чем в коммерческих литий-ионных батареях.
Если раздробить алюминий на шарики диаметром 1 мм для удобства использования, то всего десять ведер такого материала в подвале типового домохозяйства смогут обеспечить его энергией на 1-1,5 года.
Сначала алюминий заряжают путём электролитического превращения гидроксида алюминия в чистый алюминий. КПД процесса 65%, для него требуется температура 800 ℃, специальные инертные электроды и промышленное оборудование. Поэтому процедуру будут проводить на специальных станциях.
Но обратный процесс высвобождения энергии можно организовать даже в подвале дома, необходимая для этого реакция алюминия с водой происходит при температуре не более 100 ℃. На выходе получается гидроксид алюминия, водород для топливных элементов и некоторое количество тепла для обогрева помещения.
После разрядки алюминиевая батарея вновь готова к работе, поэтому один и тот же металлический шарик можно использовать едва ли не бесконечно.
Чистый алюминий можно хранить даже под открытым небом, он безопасен, а слой оксидной пленки на поверхности составляет менее 1 нанометра, поэтому потери энергии будут менее 1 %.
Проект «Reveal» технически сложен и до 2026 года эксперты в области энергетики результатов от него не ждут. Но в случае успеха и с учетом огромных запасов алюминия на Земле, человечество получит идеальные накопители энергии.
