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그만큼 재생 가능 에너지의 저장 풍력과 태양 에너지가 주요 전기 공급원이 되기 위한 큰 도전 중 하나입니다. 오늘날에는 몇 년 전만 해도 상상도 할 수 없었던 효율성을 제공합니다. 광전지는 이미 20%를 초과했습니다. – 야간 또는 바람이 불지 않는 기간은 계속해서 생산의 안정성에 영향을 미칩니다. 다행히 독특한 반고체 전지 MIT 연구원들이 개발한 것 중 하나가 될 수 있습니다. 과학적 돌파구< 이 도전에 대한 답을 제공할 수 있습니다.
이 기사에서는 혁신적인 MIT 배터리를 다루는 것 외에도 다른 것을 다룰 것입니다. 재생 에너지< 다음과 같은 스토리지 솔루션:
“당밀” 배터리
기술적으로 MIT 장치는 반고체 흐름 배터리이지만 그 일관성과 색상은 당밀을 연상시킵니다. 연구원들은 최근 과학 저널에 논문을 발표했습니다. 줄< 그들의 해결책이 될 수 있음을 보여줌 현재보다 저렴하고 효율적이며 확장 가능.
이 새로운 배터리는 소위 말하는 전기를 저장하는 것을 목표로 합니다. 가변 재생 에너지 (VRE) 하루 이상. 이 경우 과학자들이 이것을 달성하기 위해 사용한 주요 성분은 아연-망간 산화물입니다.
바나듐 전지와 같은 흐름 전지의 주요 장애물 중 하나는 메가와트 규모의 전기를 저장하는 데 사용되는 화학 물질의 높은 비용. 이 문제를 해결하기 위해 연구원들은 망간과 카본 블랙<, 위에서 설명한 당밀과 같은 모양을 제공합니다. 이 혼합물은 다음과 반응합니다. 전도성 아연 용액.
점도 덕분에 이러한 전해질(용액이 알려짐)은 흐를 수 있지만 동시에 사용하지 않을 때 전기 전도성 입자가 바닥으로 침전되는 것을 방지합니다. 결정적으로 연구원들은 지적합니다. 비용, 성능 및 내구성 사이의 균형 프로토타이핑 단계부터.
아연-망간 배터리는 지난 수십 년 동안 개발된 흐름 배터리의 진화입니다. 매우 짧은 시간에 높은 충전 및 저장 용량. 아래에서는 이 기술과 기타 재생 가능 에너지 저장 기술에 대해 설명합니다.
레독스 흐름 배터리
플로우 배터리는 19세기에 La France라는 프로토타입 비행선에 사용되면서 조사되기 시작했습니다. 0.5톤 아연-염소 흐름 배터리 프로젝트를 위해 개발되었습니다. 이 배터리는 액상형이었지만 실험 단계를 넘어서지 못했다.
NASA는 1세기 후인 1973년에 최초의 레독스 흐름 배터리를 생산하면서 이 아이디어를 되살렸습니다. 전기로 움직이는 미래의 달 기지. 불행히도, 그것은 결코 사용되지 않았습니다. 마지막으로 1990년대에 일본 미쓰비시 발전소에서 바나듐 레독스 흐름 전지가 산업적으로 사용되기 시작했습니다. 이번에는 철과 크롬을 기반으로 합니다.
이러한 배터리는 일반적으로 생산 비용이 높지만 흥미롭게도 연료로 사용된 피치는 이 금속이 매우 풍부했습니다.. 뿐만 아니라 그을음이 생성되어 경쟁적으로 생산할 수 있습니다.
하지만 레독스 시스템이란? 재생 에너지 저장을 위한 이러한 흐름 배터리는 액체 전해질을 기반으로 하며 환원과 산화의 과정 (따라서 “산화 환원”).
전기화학적 프로세스는 다음과 같은 액체 용액에 용해되는 두 가지 구성 요소를 기반으로 합니다. 인접한 막을 통과 이온 교환이 일어나는 곳. 바나듐의 경우, 다른 산화 및 환원 상태 요소가 양성자를 교환하여 평형을 이루도록 양쪽에 적용됩니다.
비용 절감을 위해 바나듐을 브롬화물로 대체하는 것 외에도 최근 몇 년 동안 개발된 다른 레독스 배터리는 유기 재료를 기반으로<재생 가능 에너지의 생태적 순환을 닫을 것입니다.
녹색수소
재생 가능 에너지를 저장하는 또 다른 방법은 에너지를 연료로 변환하는 것입니다. 특히, 우리는 에 대해 이야기하고있다 녹색 수소<. 전기분해 공정은 수소를 생성하기 때문에 재생 에너지를 사용하여 물에서 수소를 추출할 수 있습니다. 이 프로젝트<.
이 솔루션은 가장 유망한 솔루션 중 하나입니다. 스페인 등의 국가< 미국은 다음과 같이 녹색 수소에 베팅하고 있습니다. 신재생에너지 공급 안정성을 위한 솔루션 중 하나. 2040년 또는 그 이전에는 녹색 수소의 비용이 회색 또는 청색 수소(탄소 포집 포함), 즉 화석 연료로 생성된 수소를 생산하는 비용과 동일할 것으로 추정됩니다.
양수 저장 수력 발전
중력은 전기를 생성하는 방법 중 하나입니다. 수력 발전 댐이 작동할 수 있도록 하는 것입니다. 그만큼 양수식 수력 발전(PSH) 접근 방식은 이 프로세스를 역전시키는 것입니다. 즉, 신재생에너지를 사용하여 전기가 잉여일 때 물을 더 높은 저수지로 퍼 올리기 필요할 때 전기 터빈을 통해 통과시킵니다.
이러한 유형의 재생 가능 에너지 저장에는 여러 가지 접근 방식이 있습니다. 또는 자연저수지나 인공저수지를 사용된. 바닷물이나 심지어 지하철이나 수중 저수지도 사용할 수 있습니다. 어쨌든 펌핑 시스템과 전기 터빈의 조합이 필요합니다.
압축공기
캐나다 온타리오에 압축 공기 재생 가능 에너지 저장 시설이 있습니다. 시설은 가능합니다 6시간 동안 시간당 1.75MW 생산. 목표는 최대 8시간의 중단 없는 공급을 달성하는 것이며 이미 2개 공장을 추가로 계획하고 있습니다.
이 기술의 작동은 비교적 간단합니다. 재생 가능 에너지 생산이 가장 많은 시간에는 전기를 사용하여 공기를 압축하고 인공 또는 자연의 지하철 공동으로 펌핑합니다. 때 에너지 필요합니다. 공기는 밸브 시스템을 통해 방출되어 전기 터빈을 구동합니다.. 이 기술의 장점은 기존 배터리 시스템과 같은 리튬이나 화학 물질이 필요하지 않다는 것입니다.
용융염
압축공기는 압력을 이용하여 에너지를 저장하는 반면, 용융염 시스템 열을 통해 그렇게하십시오. 이 기술의 작동은 이전 기술과 다소 다릅니다. 이 경우, 태양열 발전소 사용. 태양열 집광기는 다음을 포함할 수 있는 다양한 염의 조합을 가열하는 데 사용됩니다. 나트륨, 칼륨, 칼슘, 다른 사람. 녹은 염은 나중에 사용할 수 있도록 탱크에 저장됩니다.
이 에너지를 방출해야 할 때 소금의 폐열을 사용하여 증기를 생성하고 전기 터빈을 구동합니다. 적절한 절연으로, 일주일 내내 열을 유지할 수 있습니다., 상당한 잠재력을 가진 기술로 만듭니다. 최초의 용융염 에너지 저장 프로젝트는 1990년대 후반.
신재생 에너지 저장 외에 대체 신재생 에너지에 대해 자세히 알아보고 싶다면 다음을 추천합니다. 이 기사<. 여기에 힌트가 있습니다. 열쇠는 바다에 있을 수 있습니다.
출처: MIT<
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