بتازگی، شرکت IBM تحقیقاتی را در مورد ذخیره سازی انرژی انجام داده که میتواند به توسعه نسل جدیدی از ذخیره سازهای انرژی تجدیدپذیر برای خودروهای برقی کمک کند. بدین ترتیب که، زنجیره تأمین ذخیره انرژی، به نحوی انجام پذیرد که به حذف فلزات سنگین، که معمولاً در باتریهای لیتیوم یون امروزی کاربرد دارد، منجر شود. این امر به کاهش تأثیرات سوء زیست محیطی در ساخت کالاهای الکترونیکی قابل شارژ، خودروهای برقی و سیستم های ثابت ذخیره انرژی کمک مینماید.
گذشته از نگرانی های زیست محیطی، مسائل مرتبط با حقوق بشر نیز مطرح میباشند. بسیاری از مواد بکار رفته در باتریها، از جمله فلزات سنگینی مثل نیکل و کبالت، خطرات زیست محیطی زیادی برای سلامتی انسان دارند. در یک مورد خاص، در آفریقا، به دلیل بی دقتی در شیوه های استخراج کبالت، آتش سوزی گسترده ای رخ داد. کبالت بطور گسترده در آفریقا استخرج میشود.
اخیرا خبری منتشر شد مبنی بر اینکه وکلای حقوق بین الملل علیه شرکتهای Apple ، Alphabet ، Dell Microsoft و Tesla بدلیل کار کودکان و سایر سوءاستفاده ها در معادن کبالت در جمهوری دموکراتیک کنگو، پرونده های قضایی تشکیل داده اند.
اما روش ذخیره انرژی شرکت IBM با بقیه متفاوت است و از کبالت و نیکل استفاده نمیکند. تیم تحقیقاتی IBM سه ماده جدید و متفاوت را مورد استفاده قرار دادند که پیش از ابن در هیچ نوع باطری دیگری مورد استفاده قرار نگرفته بود. این محققان به یک ترکیب شیمیایی دست یافتند که فاقد مواد سنگین میباشد. مواد مورد استفاده می توانند براحتی از آب دریا استخراج شوند. IBM اطمینان دارد که راه حل جدید ذخیره انرژی آن یک راه حل واقعی است که می تواند مواد مضر موجود در بازار را حذف نماید.
در آزمایشات اولیه، ثابت شد که در مقایسه با باتری های لیتیوم یونی مزایای زیادی از جمله هزینه های پایین تر، زمان شارژ سریع تر، توان و ظرفیت ذخیره انرژی بالاتر در یک مقیاس مشخص، راندمان انرژی قوی و اشتعال پذیری کم برخوردار میباشد.
در باطریهای لیتیوم یونی، بمرور زمان، نانوساختارهای مویی dendrite تشکیل شده که باعث کاهش کارایی باطریها میگردد. تاکنون، محققان انواع و اقسام روشهای غلبه بر دندریت ها را پیشنهاد داده اند. در باتریIBM ، ترکیب کاتد عاری از کبالت (و نیکل) و یک الکترولیت مایع، رشد دندریت ها را متوقف می کند.
بالا بردن ایمنی در مواد بکار رفته در ذخیره انرژی، یک گام مهم در طراحی باتری یون لیتیوم است. باتری های لیتیوم یونی امروزه در صورت ساخت بروش مهندسی و صحیح، میتوانند از نظر اشتعال پذیری، ایمن باشند. اما این گونه اقدامات، میتوانند منجر به سنگینتر، پیچیده تر و پر هزینه تر شدن محصول شود. نوع طراحی باتری جدید IBM عمر طولانی تر و هزینه کمتری را فراهم می کند.
علاوه بر اینها، تیم تحقیقاتی IBM نشان داده است که باتری آنها در کمتر از پنج دقیقه، می تواند به 80٪ شارژ خود برسد. همچنین چگالی توان بسیار بالایی دارد و از 10,000W/L فراتر رفته و به بیشتر از قدرتمندترین باتری های لیتیوم یون موجود میرسد. و چگالی انرژی آن بیش از 800Wh/L میرسد که IBM آن را قابل مقایسه با باتری لیتیوم یون مدرن می داند.
عمر مفید بیشتر باتری جدید نیز میتواند، برای برنامه های شبکه هوشمند و زیرساختهای جدید انرژی، یک عامل کلیدی باشد. IBM راندمان محلول جدید ذخیره انرژی خود را بیش از 90٪ محاسبه کرده است، که از نسبت مقدار انرژی تخلیه باتری بر انرژی شارژ شده درباتری محاسبه می شود.
این، خبر هیجان انگیزی میباشد که IBM آنرا اعلام کرده است. اما هنوز آماده ورود به بازار نیست. بسیاری دیگر از فناوریهای جدید ذخیره انرژی نیز در همین شرایط قرار دارند.
وزارت انرژی ایالات متحده، در حال برنامه ریزی برای شبکه آینده است که در آن، در مواقعی که، تولید مازاد بر مصرف برق از مزارع بادی و خورشیدی تولید میشود، ذخیره گردد. همچنین در جستجوی فناوری ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ است که بتواند، برای مدت بسیار طولانی تر، انرژی را در خود ذخیره نماید. ایده این است که سیستم های ذخیره ساز بتوانند انرژی کافی برای تأمین برق پنجاه هزار خانه بمدت را بمدت 10 تا بیشتر از 100 ساعت ذخیره کنند.
بازدیدها: 14