پروانه در پنل خورشیدی اعتبار عکس: تاکر (cc 2.0)

باتری ساخته شده با اوره که معمولا در کود و ادرار پستان پیدا می شود، می تواند راه ارزان قیمت ذخیره انرژی تولید شده از طریق انرژی خورشیدی یا دیگر انواع انرژی تجدید پذیر برای مصرف در ساعات خاموش باشد.

باتری غیر قابل اشتعال است و حاوی الکترود های ساخته شده از آلومینیوم و گرافیت فراوان است. مواد تشکیل دهنده اصلی الکترولیت آن، اوره، در حال حاضر از لحاظ صنعتی به تن برای کودهای گیاهی تولید می شود.

"بنابراین اساسا، آنچه شما باید باتری ساخته شده با برخی از ارزان ترین و فراوان ترین مواد شما می توانید بر روی زمین پیدا کنید. Hongjie Dai، استاد شیمی در دانشگاه استنفورد می گوید: "در واقع عملکرد خوب است." "چه کسی می توانست تصور کند که شما می توانید گرافیت، آلومینیوم، اوره را مصرف کنید و در واقع یک باتری را که می توانید مدت زمان بسیار طولانی را بچرخانید؟"

آزمایشگاه Dai در 2015 اولین باتری آلومینیومی قابل شارژ بود. این سیستم ظرف کمتر از یک دقیقه و هزاران بار چرخه تخلیه را سپری کرد. این آزمایشگاه با موسسه تحقیقاتی فناوری صنعتی تایوان (ITRI) برای تأسیس یک موتورسیکلت با این نسخه قدیمی، با یک اشکال عمده همراه بود: الکترولیت گران قیمت آن بود.

جدیدترین نسخه شامل یک الکترولیت مبتنی بر اوره است و حدود 100 بار ارزان تر از مدل 2015 است، با کارایی بالاتر و زمان شارژ کردن 45 دقیقه. این اولین بار است که اوره در باتری استفاده می شود.

تفاوت هزینه بین دو باتری ، به گفته دای ، "مانند شب و روز است". یافته ها در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم.

بر خلاف انرژی حاصل از سوخت های فسیلی، انرژی خورشیدی می تواند به طور قابل ملاحظه ای فقط در زمانی که خورشید درخشان است، مهار شود. یک پنل خورشیدی در طول روزهای شبانه، انرژی را به شبکه برق متصل می کند. اگر این انرژی به درستی مصرف نشود، به عنوان گرما از دست می رود.

همانطور که تقاضا برای فن آوری های تجدید پذیر رشد می کند، نیاز به باتری ارزان و با کارایی برای ذخیره انرژی برای انتشار در شب است. باتری های امروزه، مانند باتری های لیتیوم یون و اسید سرب، هزینه زیادی دارند و عمر محدودی دارند.

کاندیدای دکترای مایکل آنجل می گوید باتری جدید می تواند راه حلی برای مشکل ذخیره سازی شبکه باشد. "ارزان است این کارآمد است ذخیره سازی شبکه، هدف اصلی است. "

آنجل می گوید، ذخیره سازی شبکه نیز هدف واقعی ترین است، زیرا هزینه کم باتری، راندمان بالا و عمر چرخه طولانی است. یک نوع بهره وری، به نام بهره وری کولومیک، اندازه گیری میزان شارژ باتری در هر بار شارژ است که در طول شارژ شدن طول می کشد. راندمان کولومیک برای این باتری بسیار بالا از 99.7 درصد است.

با این که باتری های لیتیوم یون نیز کارآمد هستند، معمولا در الکترونیک کوچک و سایر دستگاه ها قابل اشتعال هستند. در مقابل، باتری اوره قابل اشتعال است و بنابراین کمتر خطرناک است.

Dai می گوید: "من احساس امنیت می کنم اگر باتری من در خانه من ساخته شده از اوره ساخته شده با احتمال کمی از آتش سوزی.

برای پاسخگویی به نیازهای ذخیره سازی شبکه، یک باتری تجاری حداقل باید حداقل ده سال طول بکشد. آنجل با بررسی پروسه های شیمیایی داخل باتری، امیدوار است که طول عمر آن را افزایش دهد.

چشم انداز امیدوار کننده است. در آزمایشگاه، این باتری های یون مبتنی بر اوره می توانند از چرخه های شارژ 1,500 با شارژ شونده دقیقه 45 عبور کنند.

دای می گوید: "با استفاده از این باتری، رویای این است که انرژی خورشیدی در هر ساختمان و هر خانه ذخیره شود." "شاید زندگی روزمره را تغییر دهد. ما نمی دانیم. "

پتنت های باتری به سیستم AB Systems، که توسط Dai تأسیس شده است، مجوز دارند. نسخه تجاری در حال حاضر در حال توسعه است.

منبع مقاله

جکی فلین برای دانشگاه استنفورد

وزارت انرژی ایالات متحده، برنامه استراتژیک شبکه جهانی 3.0، وزارت آموزش و پرورش تایوان و پروژه پژوهشی Taishan Scholar این کار را تأمین مالی کردند.

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون