Аккумуляторы будущего будут изготавливать из ревеня
Исследователи из Гарварда создали новый вид аккумулятора, в котором используется электрохимическая реакция между органическими соединениями вместо металлов. Эта многообещающая технология позволяет надеяться в скором времени на решение проблемы создания дешёвого и высокоэффективного аккумулятора. По словам изобретателей, в их разработке используются хиноны, органические соединения, идентичные тем, что содержатся в ревене.
Стоимость добычи хинонов низка, их можно вырабатывать из растений или синтезировать из нефти-сырца. В отличие от батарей с цельным электродом, проточные батареи содержат два химических компонента в виде растворов в отдельных резервуарах. В аккумуляторе гарвардцев используется водный раствор хинонов, что делает его пожаробезопасным. Эти гидрохиноны могут выполнять ту же функцию, что и металлические электрокатализаторы, например, платиновые.
Проточные аккумуляторы хорошо приспособлены для хранения большого объёма энергии, но их главным недостатком является высокая стоимость. По оценкам изобретателей из Гарварда, традиционные проточные батареи имеют стоимость около 700$/кВт*час, в то время как их новинка может понизить стоимость до 27$/кВт*час. Разработчики утверждают, что их аккумулятор сейчас имеет эффективность не хуже большинства современных поточных аккумуляторов на основе ванадия.
По словам одного из разработчиков, Роя Гордона (Roy G. Gordon использование хинонов может стать прорывной технологией в сфере перезаряжаемых источников энергии. «Весь мир использует аккумуляторы с ионами металлов в разных состояниях. Но эта технология имеет ряд ограничений и недостатков, в частности низкую ёмкость и высокую стоимость. Предложенные нами органические молекулы открывают огромные возможности.»
Майкл Азиз (Michael J. Aziz), ведущий разработчик, считает, что широкое использование органических поточных аккумуляторов в связке возобновляемыми источниками энергии (солнечной, ветряной) поможет существенно понизить зависимость человечества от ископаемых источников энергии. «Проблемой возобновляемых источников является их непостоянство во времени, и это важнейшее препятствие на пути к их широкому внедрению. Я уверен, что мы нашли хорошее решение.»
В отчете Американского Химического Сообщества от 2011 года сообщается, что всемирная выработка ветряной энергии в 2006 году составила 74,3 ГВт, а в 2007 — 94 ГВт. К 2020 году прогнозируется уровень выработки в 474 ГВт. К тому же сроку в США планируется достигнуть уровня выработки солнечной энергии в размере 100 ГВт.
Сейчас исследователи разрабатывают перевозимый проточный аккумулятор, сравнимый по габаритам с прицепом для перевозки лошадей. Подобные аккумуляторы могут быть подключены к солнечным панелям на крышах зданий, что позволит осуществлять бесперебойное энергоснабжение даже в условиях отсутствия солнца.
