Tuz, depolama pillerini aşırı şarj edebilir

Yeni araştırmalara göre, saf tuz, lityum iyon pillerin maliyetinin beşte biri fiyata bir enerji depolama kaynağı olarak kullanılabilir.

Wollongong Üniversitesi’nden Shulei Chou, sodyum iyonlu enerjili bir pil gösteriyor. Fotoğraf: Paul Jones

Stanford Üniversitesi’nde sodyum iyon pil teknolojisi üzerine yapılan bir araştırma, bu pillerin daha nadir ve daha zor üretilen lityum batarya teknolojinin yerini almasının muhtemel olduğunu gösterdi.

Araştırma, yeni pillerin enerji verimliliğini yüzde 87’den fazla, ancak eşdeğer depolama kapasitesine sahip lityum-iyon pillerin maliyetinin yüzde 80’inden azına bu pillerin üretilmesinin mümkün olduğunu gösterdi.

Yeni malzemeler, aynı zamanda, ham mineraller için madenler nedeniyle lityum-iyon ile birlikte gelebilecek etik kaygıları ortadan kaldıracaktır.

“Lityum-iyon pillerin performans özellikleriyle rekabet edebilen düşük maliyetli bir pil kimyası, alternatif enerji depolama çözümleri için yeni bir sınıfın temelini oluşturabilir” bunu Avustralya Süper İletkenlik ve Elektronik Malzemeler Enstitüsü’ndeki (ISEM) araştırmacılar söyledi.
Wollongong Üniversitesi tarafından yürütülen, yenilenebilir enerjinin kullanımının artırılmasına yardımcı olacak sodyum pil teknolojisi geliştiren bir proje. Fotoğraf: Paul Jones
“Yeni batarya depolama kaynakları için bu ihtiyaç, elektrikli araçlar ve batarya depolama teknolojisi için talebin artmasıyla birlikte lityum ve kobalt fiyatının artacağı tahmin ediliyor” ISEM’deki Wollongong Üniversitesi araştırma görevlisi Jon Knott

Stanford’un araştırmacıları, negatif yüklü miyo-inositol iyonlarına, pozitif yüklü sodyum iyonları ve bir fosfor anoduna sahip olan bir sodyum katot kullanıyor.İşlem, daha büyük bir geri dönüşümlü şarj ve daha fazla depolama kapasitesi yaratıyor.

Bu, önceki sodyum pillerden daha uzun ömürlü ve daha fazla şarj olması, performans açısından mevcut lityum pillerine yakın olması anlamına geliyor.

Temiz Enerji Konseyi, geçen yıl Avustralya’da yaklaşık 6750 batarya kurulumunun yapıldığını ve 52 megawatt saatlik bir depolama kapasitesinin olduğunu ve piyasanın 2017’de üç kat artmasını beklediklerini söyledi.

Avustralyalı Enerji Piyasası, Güney Avustralya tarafından geçen ay dünyanın en büyük tek pilli depolama kurulumunu başlatarak büyük bir sıçrama yaparken, 2021’den sonra pil depolama teknolojisinin istikrarlı bir şekilde alımının sürdürüleceğini tahmin ediyor.

“Tüm tahminler; elektrikli araçlar, konutlar için enerji depolama, ızgara ölçekli depolama, elektrikli uçaklar gibi önümüzdeki yıllarda lityum-iyon pillerin tedarikini aşacak enerji depolama uygulamaları ve kapasitesinde bir patlamaya işaret ediyor, bu nedenle alternatif sodyum-iyon piller gibi teknolojiler bu uygulamalardan bazılarında kullanılabilir “ Dr. Knott

“Tesla elektrikli taşıtlarda ve Powerwalls’da kullanılan NCA ve NMC gibi çoğu lityum iyon pilleriyle ilgili önemli sorunun çok miktarda pahalı kobalt ve toksik nikel kullanıyor olmasıdır ve bu da pillerin pahalı olmasına neden oluyor.”

Pil depolama alanının 2037’de kurulu kapasitesinin yaklaşık 7000 megawatt saat kadar artacağı tahmin ediliyor. Fotoğraf: AEMO

“Kobalt öncelikle Kongo’dan geliyor ve cevherden kobalt çıkarmak için yapılan prosess çevreye zarar veriyor — ve bu kobalt madeninde kullanılan çalışma konusunda ciddi endişeler söz konusu”

Sodyum, teorik olarak lityuma kıyasla daha fazla güce sahip olmalı, ancak sürekli şarj ve deşarj döngüleri konusunda daha az bilgi sahibiyiz ve şu ana kadarki şebeke ölçekli uygulamalarda daha az uygulanabilir olduğu görüldü.

Lityum, sodyumdan daha hafif olma avantajına sahip ve daha uzun ömürlü olmasına karşın, 2016’da 230 milyon tonun üzerinde çıkarılmış olan sodyuma kıyasla çok nadir görülmekte ve sadece Avustralya’da 12 milyon ton çıkarılmaktadır.

“Lityum-iyon pillere benzer üretim süreçleriyle birleşen bu zengin malzeme, sodyum-iyonunun diğer alternatif depolama alanlarına göre avantajlı ve Lityum-iyon piller için geliştirilen tüm tedarik zinciri, tesis ve teknik bilgi birikimi sodyum iyon pil üretimine de uygulanabilir” Dr. Knott.

“Tersine, akış bataryaları gibi teknolojiler, yalnızca çekirdek teknolojilerini geliştirmek değil, aynı zamanda bu teknolojiyi üretmek için gerekli üretim teknikleri ve süreçlerini de geliştirmelidir.”

Araştırmacılar, Avustralya Yenilenebilir Enerji Ajansı ile Net sıfır enerji Illawarra Alev Evi‘nde beş kilovat saatlik bir pil ve 30kWh entegre pil ve enerji yönetim sistemi ile sodyum iyonu entegre pil saklama sistemlerini denemek için Sydney Water’in Bondi Kanalizasyon Pompa İstasyonunda çalışıyorlar…

The Sydney Morning Herald, Cole Latimer