Решения с высокой энергетической энергией: питание будущего устойчивого мира

В современном мире наши энергетические потребности растут быстро, и мы вступаем в силу большую сдвинутую в сторону возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и ветер. Но вот в чем дело: мы не можем полностью принять эту революцию зеленой энергии без решений с высоким содержанием энергии. Эти технологии похожи на секретный соус, который обеспечивает бесперебойную работу нашей энергетической системы, и они очень важны для того, чтобы у нас была сила, когда нам это нужно.

Почему имеет значение высокого - хранилище энергии

Возобновляемые источники энергии имеют небольшую проблему - они не всегда доступны. Подумайте об этом: солнечные батареи работают только тогда, когда сияет солнце, а ветряные турбины нуждаются в ветре. Вот где входит высокое хранилище энергии энергии. Это как гигантский энергетический банк. Когда производится дополнительная энергия, например, в действительно солнечный день, когда солнечные фермы производят больше электричества, чем мы можем сразу же использовать, эти системы хранения сохраняют эту дополнительную энергию. Затем, когда солнце падает или ветер перестает дуть, они выпускают хранимую энергию, чтобы держать свет включенным, и наши устройства работают.

Это важно для нашей электрической сетки. Без хранения энергии сетка может быть перегружена, когда слишком много энергии или нехватки при снижении производства. И речь идет не только о сетке - высокое хранилище питания также является игрой - изменение транспорта. Представьте себе, что вы можете зарядить электромобиль всего за несколько минут вместо часов. Это тот вид потенциального высокого - хранение энергии энергии приносит на стол. Кроме того, во время отключений электроэнергии эти системы хранения могут вступить в качестве резервных генераторов для больниц, центров обработки данных и других мест, которые абсолютно нуждаются в электричестве, чтобы продолжать работать.

Лучшие претенденты в высоком хранилище энергии энергии

• Литий - ионные батареи

Литий - ионные батареи везде - от наших смартфонов до электромобилей, и они долгое время руководили игрой в хранение энергии. Что делает их такими популярными? Ну, они могут упаковать много энергии в небольшое пространство, что означает, что они имеют высокую плотность энергии. И они великолепны в быстром принятии и выявлении энергии, что делает их идеальными для быстрой зарядки устройств и транспортных средств, которые нуждаются в быстрого взрыва скорости, таких как Teslas. Вы, вероятно, видели, как быстро Tesla может ускоряться от остановки - это благодаря в значительной степени благодаря его усовершенствованному литий -ионному аккумулятору.

Эти батареи также появляются в гораздо большем масштабе. Коммунальные компании строят огромные литийные батареи для хранения солнечной и ветровой энергии, помогая сбалансировать сетку. Но они не без своих проблем. Они полагаются на такие материалы, как литий, кобальт и никель, которые не являются неограниченными и могут стать довольно дорогими. Есть также проблемы безопасности. Иногда, если литий -ионная батарея повреждена или перегревается, это может вызвать опасную ситуацию, называемую термическим беглым. И когда эти батареи достигают конца своей жизни, мы должны выяснить, как утилизировать их экологически чистым образом.

• Суперконденсаторы

Суперконденсаторы, или ультракапациторы, как они также известны, похожи на спринтеры мира хранения энергии. Они могут заряжать и разряжаться в одно мгновение - быстрее, чем обычные батареи. Это делает их идеальными для рабочих мест, которые нуждаются в быстром толчке власти, например, помогают автобусам использовать регенеративное торможение. Представьте себе торможение городского автобуса на остановке. Вместо того, чтобы тратить эту энергию в качестве тепла, суперконденсатор - оборудованная шина может захватить эту энергию и использовать ее позже, чтобы помочь с ускорением.

Еще одна классная вещь о суперконденсаторах - это то, что они могут пройти через зарядки - циклы разряда сотни тысяч раз, не изнашиваясь много. Но у них есть недостаток: они не могут хранить столько энергии, сколько батареи. Таким образом, хотя они отлично подходят для коротких, высоких - силовых задач, они не лучший выбор для вещей, которые должны продолжать работать в течение длительного времени, например, длинное расстояние в электрическом путешествии.

• Текущие батареи

Поточные батареи - это восходящая звезда в мире крупномасштабного хранения энергии. В отличие от традиционных батарей, проточные батареи хранят свою энергию - ношение химикатов во внешних резервуарах. Эти химические вещества прокачиваются через аккумулятор, когда он используется. Самая лучшая часть? Вы можете легко сделать их больше или меньше. Если вы хотите сохранить больше энергии, просто добавьте больше химического - заполненного электролита в резервуары.

Ванадий окислительно -восстановительный проточный поток - популярный тип. Они очень надежны, безопасны и могут длиться долго. Они идеально подходят для крупных рабочих мест на электрической сетке, например, на вечерние различия между тем, когда используется большая мощность и когда требуется меньше. Но сейчас они дороже, чем лития - ионные батареи, и они не могут хранить столько энергии на единицу объема, поэтому они мало используются в таких вещах, как автомобили или небольшая электроника.

Что дальше для хранения энергии?

Поскольку мы продолжаем искать лучшие способы хранения энергии, ученые и инженеры придумывают некоторые действительно захватывающие идеи. Например, вокруг твердого - государственного лития - ионных батарей. Они используют твердый материал вместо жидкого, чтобы перемещать электричество. Это может заставить батареи держаться еще больше энергии, быть более безопасными и дольше.

Существует также толчок к изучению новых типов батарей, таких как ионные батареи натрия. Поскольку натрий встречается гораздо чаще, чем литий, эти батареи могут снизить нашу зависимость от жесткой - найти материалы. А для суперконденсаторов исследователи пытаются найти новые материалы и способы, чтобы они держали больше энергии, сохраняя при этом свои способности быстрого зарядки.

Завершая это

High - хранилище энергии энергии является ключом к разблокировке устойчивого будущего. Литий -ионные батареи, суперконденсаторы, проточные батареи и все новые технологии на горизонте имеют свои сильные и слабые стороны. Чтобы удовлетворить различные энергетические потребности наших домов, предприятий и транспортных систем, мы, скорее всего, будем использовать сочетание этих решений. Поскольку исследования продолжаются, и мы придумываем более инновационные идеи, мы можем ожидать, что эти технологии хранения энергии станут более дешевыми, более эффективными и более надежными. Вот как мы построим мировой, работающий от чистой, возобновляемой энергии.