В последние десятилетия стоимость производства ветровой и солнечной энергии резко снизилась. Это одна из причин, по которой ученые прогнозируют, что возобновляемые источники энергии будут самым быстрорастущими к 2050 году. В недавнем отчете исследователи из NREL подсчитали, что существует потенциал для увеличения мощностей хранения возобновляемой энергии в США на целых 3000 процентов к 2050 году.
Одним из самых больших препятствий являются ограниченные поставки лития и кобальта, которые в настоящее время необходимы для создания легких, мощных батарей. Ученые работают над разработкой методов переработки таких аккумуляторов и над разработкой новых моделей на основе других материалов, поскольку оба эти металла чрезвычайно редки. Tesla планирует производить батареи без кобальта в течение следующих нескольких лет. Другие стремятся заменить литий натрием, который обладает свойствами, очень похожими на литий, но его содержание в природе гораздо выше.
Другой проблемой является относительная опасность современных батарей. В процессе их использования, заряженные частицы электролита движутся от катода к аноду, чтобы сбалансировать заряд электричества, вытекающего из батареи. Электролиты часто содержат легковоспламеняющиеся материалы, которые в случае протечки могут привести к перегреву или возгоранию.
Поэтому ученые разрабатывают твердые электролиты, которые сделают батареи более прочными. Частицам гораздо труднее перемещаться через твердые тела, чем через жидкости, но обнадеживающие результаты лабораторных масштабов показывают, что эти батареи могут быть готовы к использованию в электромобилях в ближайшие годы, с целевыми датами коммерциализации уже в 2026 году.
Другие решения для хранения возобновляемой энергии в некоторых случаях стоят дешевле, чем батареи. Например, концентрированные солнечные электростанции используют зеркала для концентрации солнечного света, который нагревает сотни или тысячи тонн соли, пока не расплавится. Эта расплавленная соль затем используется для привода электрического генератора, так же, как уголь или ядерная энергия используется для нагрева пара и привода генератора в традиционных установках.
Концентрирование солнечной энергии по-прежнему относительно дорога. Чтобы конкурировать с другими формами производства и хранения энергии, оно должна стать более эффективной. Одним из способов достижения этого является повышение температуры, до которого нагревается соль, что позволяет более эффективно производить электроэнергию. К сожалению, используемые в настоящее время составы не стабильны при высоких температурах. Исследователи работают над разработкой новых солей или других материалов, которые могут выдерживать температуру до 705 C.
Источник Popular Science.
Если вам понравилась статья, ставьте лайк и подписывайтесь на наш канал.