Naukowcy ze Stanfordu wynaleźli nową manganowo wodorową baterię, która pozwoli na tanie magazynowanie energii z OZE.
Recepta na niestabilność OZE
Dużą przeszkodą w stosowaniu OZE na dużą skalę jest niestabilność wytwarzania energii. Instalacje oparte o odnawialne źródła energii działają wtedy, kiedy są odpowiednie warunki pogodowe – czyli jest np. słonecznie albo wieje wiatr. Nie zawsze pokrywa się to jednak z zapotrzebowaniem na energię w sieci. Częściowym rozwiązaniem tego problemu jest magazynowanie energii. Bardzo często koszty technologii magazynowania energii, zwłaszcza na dużą skalę, są wciąż wysokie.
Zespół pod kierownictwem naukowca Wei Chen stworzył baterię na bazie wody. Działa ona w oparciu o odwracalną reakcję siarczanu manganu z wodą, odkrytą przez profesora Yi Cui z katedry inżynierii materiałów na Stanfordzie. Podczas ładowania, zachodzi reakcja, podczas której tworzy się tlenek manganu oraz wodór. Wodór pełni funkcję nośnika energii, którą można odzyskać stosując np. ogniwa paliwowe.
Prototyp ma jedynie 3 cale wysokości i jest w stanie zmagazynować 20 miliwatogodzin, czyli ilość potrzebna do zasilenia małej diody LED w breloczku. Pomimo, niezbyt spektakularnej pojemności naukowcy są przekonani, że baterie uda się dostosować do potrzeb energetyki i będą tanią alternatywą dla innych technologii magazynowania energii. Będzie to możliwe dzięki dostępności i niskiej cenie materiałów; wody i manganu. Są to materiały powszechnie używane w wielu gałęziach przemysłu, takich jak np. przemysł papierniczy.
Długa droga
Mimo pierwszego sukcesu, przed zespołem jeszcze długa droga. Muszą spełnić szereg wymagań postawionych przez Amerykański Departament Energii (DOE The Departament of Energy). Ich bateria powinna być wstanie dostarczyć 5kW w ciągu godziny, wytrzymać 5 000 cyklów ładowania, mieć żywotność powyżej 10 lat oraz koszt poniżej 100$ za kWh.
Podczas eksperymentów Bateria wytrzymała ponad 10 000 cykli, czyli dwa razy tyle ile jest wymagane. Naukowcy szacują, że będzie w stanie wytrzymać minimum 10 lat. Dotychczas największy problem sprawia katalizator – platyna. Zastosowanie jej w dużej skali będzie wiązało się z dużymi kosztami, dlatego zespół już szuka nowego, tańszego zamiennika.
Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, to za kilka lat prototyp przejdzie testy w terenie. Dopiero wtedy okaże się, jak nowa bateria radzi sobie z przechowywaniem energii z sieci oraz ile wyniesie jej koszt i żywotność.
Stanford/Krzysztof Wiśniewski
