แบตเตอรี่โซเดียม-น้ำทะเล เก็บพลังงานได้ ลดการใช้คาร์บอนในระยะยาว
นักวิจัยในซาร์ดิเนีย (Sardinia) ได้สร้างความก้าวหน้าที่น่าทึ่งในด้านพลังงานที่ยั่งยืนโดยการพัฒนาแบตเตอรี่โซเดียม-น้ำทะเล (Sodium-Seawater Battery) สำหรับการจัดเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ในระยะสั้นและระยะยาว พวกเขาค้นพบว่า SWB สามารถกักเก็บพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและรักษาความผันผวนของพลังงานได้โดยใช้เทคโนโลยีโซเดียม-ไบฟีนิล (sodium-biphenyl technology) ร่วมกับพลังงานคลื่น
การค้นพบครั้งใหม่นี้ถูกคาดหวังว่าจะตอบสนองความต้องการพลังงานและน้ำของผู้คนบนเกาะซาร์ดิเนียในขณะเดียวกันก็ดักจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย นี่เป็นก้าวสำคัญในการเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานสะอาดสำหรับพื้นที่ชายฝั่งและหมู่เกาะ
นักวิจัยจาก University of Perugia และ Sapienza University of Rome ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับความสามารถที่มีอนาคตที่ดีของ SWB งานวิจัยของพวกเขาเกี่ยวข้องกับกรณีศึกษาเกี่ยวกับความอุดมสมบูรณ์ของพลังงานทดแทนของเกาะซาร์ดิเนีย
ผลการวิจัยพบว่า SWB เมื่อรวมกับพลังงานคลื่น จะสามารถทำให้ความผันผวนของพลังงานคงที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปูทางไปสู่ระบบการผลิตไฟฟ้าแบบลดคาร์บอนอย่างสมบูรณ์ในระยะยาว เทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่ใช้โซเดียมที่เรียกว่า SWB แสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม โดยใช้น้ำทะเลเป็นแคโทด ข้อดีประการหนึ่งของ SWB คือความสามารถที่โดดเด่นในการกักเก็บพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพทั้งในระยะสั้นและระยะยาว ทำให้มั่นใจได้ถึงการจัดเก็บพลังงานเป็นปีที่เชื่อถือได้
เพื่อใช้ประโยชน์จากศักยภาพนี้ พวกเขาใช้โซเดียม-ไบฟีนิล (Na-BP) เป็นแอโนไลต์ (anolyte : ส่วนของอิเล็กโทรไลต์ที่ใกล้ขั้วบวกระหว่างกระบวนการการแยกสลายด้วยไฟฟ้า (electrolysis) มาจาก ano (de) + (electro) lyte) ทำให้เกิดเทคโนโลยี SWB ที่น่าทึ่ง การออกแบบเชิงนวัตกรรมนี้ช่วยให้ทั้งแอโนไลต์และแคโทไลต์ (น้ำทะเล) ไหลผ่านเซลล์แบตเตอรี่ คล้ายกับแบตเตอรี่ชนิดไหลแบบรีดอกซ์ (redox flow battery) ทั่วไปที่มีประสิทธิภาพโดดเด่น
นักวิจัยได้เปิดเผยว่าข้อดีที่สำคัญประการหนึ่งของ SWB ที่ใช้ Na-BP คือความสามารถในการกักเก็บโซเดียมที่เป็นโลหะไว้ภายนอก ด้วยการขยายแหล่งกักเก็บโลหะโซเดียม (Na) คุณสมบัติเชิงนวัตกรรมนี้ช่วยเพิ่มระยะเวลาการกักเก็บได้อย่างมาก ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะกักเก็บพลังงานจากชั่วโมงเป็นเดือน หรือแม้แต่ตลอดทั้งฤดูกาลโดยใช้อุปกรณ์เพียงเครื่องเดียว ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมเท่านั้น แต่ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการลงทุนอีกด้วย
นักวิจัยกล่าวว่า "งานนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้ SWB เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านพลังงานของยุโรป เพื่อสร้างความสนใจให้กับภาครัฐและเอกชนในการพัฒนาเพิ่มเติมที่จำเป็นเพื่อนำเซลล์ขนาดห้องปฏิบัติการที่ได้รับการพัฒนาไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์"
เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์นี้ นักวิจัยได้สำรวจการใช้ SWB ร่วมกับตัวแปลงพลังงานคลื่น การตรวจสอบของพวกเขาเผยให้เห็นว่าการรวมกันนี้อาจลดความผันผวนของพลังงานในโครงข่ายไฟฟ้าของซาร์ดิเนียได้มากกว่า 85% โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาคำนวณการลดลงของการเพิ่มกำลังโดยการเปรียบเทียบค่าพลังงานที่ต่อเนื่องกันในช่วงเวลาหนึ่งวินาที นอกจากนี้ พวกมันยังเก็บพลังงานไว้ในแอโนไลต์ Na-BP
นักวิจัยสรุปว่าในมุมมองระยะยาว SWB มีศักยภาพที่จะตอบสนองความต้องการพลังงานตามฤดูกาลและรายปีของซาร์ดิเนีย เนื่องจากโลหะ Na มีความหนาแน่นเชิงปริมาตรสูงอย่างน่าทึ่ง ซึ่งมากกว่าไฮโดรเจนอัดที่ 700 บาร์ประมาณสี่เท่า
เพื่อให้เกิดการลดคาร์บอนออกจากโครงข่ายไฟฟ้าของซาร์ดิเนียอย่างสมบูรณ์ จำเป็นต้องมีการรวม (integration) โลหะ Na ประมาณ 340,000 ลูกบาศก์เมตร เข้าด้วยกัน ซึ่งจำนวนนี้เทียบเท่ากับแหล่งกับเก็บ Na ที่มีความสูง 12 เมตร และครอบคลุมพื้นที่น้อยกว่าสี่สนามฟุตบอล ตามที่นักวิจัยคำนวณ
นอกจากนี้ แบตเตอรี่โซเดียม-น้ำทะเลสำหรับการจัดเก็บพลังงานระยะสั้นและระยะยาวยังมีศักยภาพในการตอบสนองความต้องการน้ำที่ถูกแยกเกลือออก (desalinated water) ของประชากรซาร์ดิเนียประมาณ 29% ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชันจับคาร์บอนไดออกไซด์เสริม โดยกักเก็บ CO2 ได้ 37.3 กรัมต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นักวิจัยกล่าวถึงในรายงานว่า "ผลของการสร้างแบบจำลองแสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลของการจัดเก็บพลังงานแบบ SWB รวมกับแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่มีอยู่มากมายในซาร์ดิเนีย ซึ่งช่วยให้ระบบพลังงานบนเกาะลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้อย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ ฟังก์ชั่นการแยกเกลือออกจาก SWB และการจับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวอย่างหนึ่งของการดำเนินการเปลี่ยนแปลงพลังงานสะอาดที่สามารถขยายไปยังเกาะอื่นๆ และพื้นที่ชายฝั่งได้”
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
