Havadaki Oksijeni Kullanan Bataryalar (Redoks Akış Pilleri )

Rüzgar ve güneşten gelen enerji için depolama her şeyden önce makul bir maliyete sahip olmalı: Araştırmacılar sülfür ve hava ile çalışan bir akü geliştirdi.

Yanmış bir kek sonunda kendini genellikle biyo-çöplükte, aşırı tuzlu bir çorba da çöplükte bulur Cambridge'deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsündeki (MIT) araştırmacılar için bu durum böyle değil. Yet-Ming Chiang ve çevresindeki ekibi, çok makul fiyatlı bir batarya geliştirdi. Keşif, bir deney sırasında tesadüfen gerçekleştirilmiş oldu.

Havadaki Oksijeni Kullanan Bataryalar Gelecekte Yenilenebilir Enerji Sistemlerinde Önemli Bir Yer Tutabilirler.

"Joule" isimli mesleki derginin güncel sayısında, şarj edilebilir özellikteki bir sulu pilin yepyeni tasarımını sunuyorlar. Redoks akış bataryalar olarak da bilinen bu akülerde, katı akülerin aksine tüm bileşenler suda çözünen özelliklere sahiptir. Anot ve katot olarak görev alan iki ayrı sıvı birbirlerine ters yönde sirkülasyon yapıyor ve iyonlar merkezde yer alan bir membran da değiş tokuş ediliyorlar. Sıvılar, esas hücre yapısının dışında yer alan bir tankta depolanmakta ve sirkülasyon sırasında zara doğru pompalanmaktadır. Geniş bir yer gereksinimleri nedeniyle, şu an için herhangi bir akıllı telefon ya da elektrikli arabayı enerjilendirmeleri pek mümkün olmasa da rüzgar ve güneş enerjisinin depolanması söz konusu olduğunda oldukça ilgi çekici bir hale geliyorlar.

Bu akümülatörlerin Vanadyum iyonlarıyla çalışan piyasaya sürülebilir tipleri, kilowatt-saat başına 1000 $ ‘a ulaşan maliyetleriyle nispeten pahalıdır. Bunun nedeni, bu geçiş metalinin bataryada kullanılan tuzlarının yüksek malzeme maliyetidir. Chiang'ın ekibi, şimdi, prototipindeki malzeme maliyetlerini bir dolara indirebilmeyi umuyor. Diğer deneysel redoks akış pilleri için fiyatlar hala 10 ile 100 ABD doları arasındadır. Araştırmacılar, sıvı anot için ucuz ve kolayca temin edilebilen sülfür bileşiklerini kullanıyorlar. Anodun elektriksel olarak negatif karşıtı, havanın oksijenini kullanan katottan oluşur.

Havadaki Oksijeni kullanan bir elektrodun katot olarak görev görebilmesi Chiang ve ekibinde doğrudan bir Aha-Deneyimine sebep oldu. Çünkü o, bu tepkimeyi ancak başarısızlıkla sonuçlanan bir deneye daha yakından baktıktan sonra keşfetmiş oldu. Bu deneyde Potasyum Permanganat ‘ın katot görevi görmesi gerekirken bu bileşiğin bunun için uygun olmadığı ortaya çıktı. Ne var ki batarya yine de kendisinden bekleneni verebilmişti. Chiang bunun sebebinin suda çözünmiş olan oksijen olduğunu buldu.

Bu tür bir batarya ile, geleneksel hidroelektrik veya basınçlı hava depolama sistemleriyle rekabet edebilecek, bu sistemlerin coğrafi sınırlamalarına sahip olmayan enerji depolama maliyetleri elde edilebilir. Dünyanın en hızlı, en ucuz veya en küçük pil bataryaları için yapılan yarışmada, Chiang ve çevresindeki araştırmacılar pek çok rakip teknolojinin geliştiricileri arasında bulunuyor. Chiang'in prototipindeki bazı bileşenler, havadan oksijen alan lityum pillerde olduğu gibi diğer üst yapı çalışmalarında test edilmiştir. Bahsi geçen redoks akış pilleri de farklı çeşitlerde geliştirilmektedir. Bu pillerin uzun süreli olarak stabil bir sıcaklıkta sabit tutulamaması halen bir sorun. Çünkü bu pilin yenilenebilir teknolojiler için bir depolama elemanı olarak kullanılması için en önemli şey, pek çok şarj döngüsüne yaklaşık 10 ila 20 yıl boyunca dayanabilmesidir. Bununla birlikte, burada, Chiang ve çevresindeki araştırmacılar bu yöndeki çabalarını artırmak zorundalar , çünkü şimdiye kadar bataryaları sadece 1500 saat dayanabiliyor. Bu sadece iki ay demek.