Az energiatároláson múlik minden: 4 újítás, amiről még hallani fog

A nyár kifejezetten pörgősre sikerült az energiatárolással összefüggő újítások terén, sorra jelentek meg a tudományos áttörésekről szóló hírek. Mivel a megújuló energiatermelés jövője is a felesleg tárolásán múlik, utánajártunk, hol tartanak most a fejlesztések.

Egyre világosabb, hogy a megújuló energiatermelés kulcsa az lesz, hogy az időszakos többletet termelő napelemparkok vagy szélerőművek hogyan tudják tárolni az energiafelesleget. De hasonlóan fontos kérdés ez akár a mobiltelefonok vagy a villanymotorok akkumulátoránál is. A közhiedelemmel ellentétben egyelőre nem az a legnagyobb baj, hogy nem lehet tárolni az energiát, hanem az, hogy a raktározás túl drága. A leggyakoribb megoldások a mechanikus (szivattyús, lendkerekes, gravitációs), a kémiai és elektrokémiai (hidrogén, szuperkapacitás), a fejlesztési fázisban lévő kriogén (azaz cseppfolyósított levegőre épülő), valamint a jól ismert akkumulátoros, melynél a legtöbb innováció és fejlesztési pénz összpontosul.

Egy friss tanulmányában Scott Nyquist, a McKinsey & Company energetikai szakértője kifejti, hogy az energiatárolás most úgy tűnik olyan utat jár be, mint a napelemek: 2008 óta 60 százalékkal esett a szolárpanelek ára. Ha valóban ilyen ütemben csökkennének a költségek az akkumulátoroknál is, akkor gyorsabban terjedhetnének az elektromos autók, valamint a zöldenergia-fejlesztések is biztosan nagyobb teret kapnának (akár itthon is).

Óriástárolót épít Ausztrália

Sok országot az tart vissza a megújuló energiaforrásokra való átállástól, hogy előtte meg akarnak bizonyosodni a zavartalan és költséghatékony működtetésről. Éppen ezért Ausztrália július elején jelentette be, hogy egy óriás (130 MW órás) tárolót építtet a Teslával egy szélerőmű mellé. A lítium-ion akkumulátorra alapozott rendszer 30 ezer háztartás ellátására lesz képes. Hogy lássuk, ez mekkora lépés: Amerikában – mely tárolásban világelső – 2016 végére összesen 540 MW-nyi tárolókapacitás volt üzemben. A villanyautókról elhíresült gyártó biztosan nem a levegőbe beszél a mindössze 100 napos kivitelezéssel kapcsolatban: a tengerentúlon már üzembe helyeztek egy 80 MWh-ás rendszert januárban, melyet 400 darab Tesla Powerpack 2 energiatároló blokkból építettek fel.

A világ első grafén akkumulátora

A telefon-, laptop- és autógyártók között már évek óta óriási verseny van, és persze sok az „elégethető” fejlesztési pénz is, de sajnos sok „szenzációs” bejelentés végül el sem jut a tömeggyártásig. Bíztatónak és tudományos körökben áttörésnek értékelik a Huawei tavaly év végi bejelentését: a világ első grafén segítségével létrehozott lítium-ionos akkumulátorát fejlesztik, amely kétszer olyan hosszú élettartammal bír, mint a hagyományos lítium-ionos energiaforrások. A egyébként bonyolult rendszer újdonsága az, hogy az eddigi akkumulátoroknál 10 Celsiusszal magasabb hőfokon is tud üzemelni, a grafén miatt pedig hatékonyabban lehet hűteni.

Elektrolit helyett üveg

Nagy áttörést jelentene John B. Goodenough csapatának innovációja is a mobil-, a laptop- és autógyártók esetében is. A 94 éves öregúr annak a fejlesztői csapatnak volt a tagja, melynek a Li-ion akkumulátorok felfedezése fűződik a nevéhez. Az új fejlesztés, a szilárd test akku alapjaiban különbözik a mostani megoldásoktól, mivel elektrolitként nem folyadékot használ, hanem üveget. Az ígéretek szerint nemcsak biztonságosabb és környezetkímélőbb lesz (hiszen a legkárosabb része az akkumulátoroknak a folyadék), hanem gyorsabban tölthető és nagyobb kapacitású is.

Lapakkukkal dupláznának

Az elektromos autók áramforrásának javításán Németországban, egészen pontosan Drezdában dolgoznak immár 6 éve. A Freunhoffer-Gesellschaft lapokból álló akkumulátora állítólag meg tudná duplázni a Tesla S hatótávolságát, amely így már 1000 kilométert is meg tudna tenni. A németek megoldása a felépítésre, elrendezésre koncentrál. Itt az eddig megszokott különálló cellák helyett egymásra fektetett lemezek alkotnák az akkumulátort. A szakértők egyelőre elég szkeptikusak a fejlesztést illetően, ugyanis így nehezebben lehet majd javítani az elemeket, ráadásul a prototípust legkorábban 3 év múlva ígérik.

Elemek eldobott üvegekből

Egészen egyedi módszerrel kísérleteznek a UC Riverside egyetem kutatói, melynek lényege, hogy eldobált üvegeket lítium-ion elemekké alakítanak. Noha egyelőre bőven elég lítium van Földünkön, a kitermelés hamarosan nem fog tudni lépést tartani a felhasználással. Éppen ezért egyre emelkedik a legkönnyebb fém ára, amely természetesen drágítja a nagyrészt ebből készülő akkumulátorokat is. A módszerrel egyelőre gombelemeket állítottak elő, melyek ráadásul hatékonyabban tárolják az energiát hagyományos társaiknál.

Az anyagmozgatásban is a töltés a kulcs

Az energiahatékonyságnak az intralogisztikai ágazatban is kulcsfontosságú a szerepe. A Jungheinrich az anyagmozgató gépek fejlesztése mellett azok akkumulátoraihoz és töltőberendezéseihez is megoldást kínál. A gyártó jelenleg Európában a legnagyobb az anyagmozgató gépekhez alkalmazható töltőberendezések és lítiumion akkumulátorok területén.

A Jungheinrich egyedülálló módon a teljes termékkínálatához tud lítiumion akkumulátorokat ajánlani, ezen kívül pedig szinte valamennyi, már használatban lévő targoncájuk átalakítható a lítiumion-technológia alkalmazására. Gyors töltési idő, karbantartásmentesség és hosszú élettartam – ezek az új generációs akkumulátorok előnyei. A Jungheinrich lítiumion komponensei tökéletesen illeszkednek egymáshoz és kommunikálnak egymással. Mivel az akkumulátorok esetében sem gáz-, sem savképződés nem lép fel, nincs szükség költséges levegőztető berendezésekkel felszerelt speciális töltőhelyiségekre. Nem csak biztonságos, hanem hely- és költségtakarékos is egyben. A gyors és rövid köztes időnek köszönhetően gyakorlatilag a targoncaflotta a hét minden napján 24 órán keresztül alkalmazható.

hvg.hu