Çin Elmlər Akademiyasının tədqiqatçıları tutumunu itirmədən 6000 şarj və deşarj dövrünə tab gətirə bilən tam dəmir axınlı batareya elektroliti hazırlayıblar. Layihə müəlliflərinin sözlərinə görə, istifadə olunan materialların dəyəri litium tərkibli analoqlarla müqayisədə təxminən 80 dəfə aşağıdır. Bu nailiyyət əsasən yeni kimyəvi tərkibin kəşfi sayəsində mümkün olub. Belə ki, yeni formula mənfi elektrodda hidrogenin ayrılması ilə nəticələnən və sistemin ömrünü qısaldan əlavə reaksiyaların qarşısını alır.
Bu texnologiya necə işləyir?
Ənənəvi bərk cisim batareyalarından fərqli olaraq, axınlı akkumulyatorlarda enerji xarici rezervuarlarda yerləşən maye elektrolitlərdə saxlanılır. Şarj və ya deşarj prosesi zamanı maye xüsusi elektrokimyəvi hüceyrədən pompalanır. Bu memarlıqda sistemin tutumu elektrodların kütləsindən deyil, birbaşa rezervuarların həcmindən asılıdır. Məhz bu xüsusiyyət texnologiyanı enerji şəbəkələrində irimiqyaslı saxlama üçün ideal edir, çünki bu sahədə sistemin yığcamlığından daha çox, kilovat-saatın saxlanma xərci həlledici rol oynayır.
Qiymət fərqi nədən qaynaqlanır?
Tədqiqatçıların iddia etdiyi 80 dəfəlik qiymət fərqi birbaşa xammal xərcləri ilə bağlıdır. Litium-ion akkumulyatorlarında istifadə edilən litium karbonatın bir tonunun qiyməti son illərdə 7 min - 80 min ABŞ dolları aralığında dəyişib. Bunun əksinə olaraq, dəmir axınlı sistemlərdə tətbiq edilən dəmir sulfat sənaye tullantısı hesab olunur və qat-qat ucuzdur. Lakin qeyd etmək lazımdır ki, bu fərq nasoslar, membranlar və güc elektronikasını əhatə edən tam enerji qurğusunun deyil, yalnız saxlanılan enerji vahidinə düşən material xərcini əks etdirir.
Hansı risklər və çətinliklər var?
Tarixən dəmir əsaslı axın sistemləri infrastruktur üçün yüksək əlavə xərclər tələb edib ki, bu da onların qiymət üstünlüyünü qismən azaldıb. Əgər standart iondəyişdirici membranlara ehtiyac qalarsa, sənaye qurğuları səviyyəsindəki yekun qənaət xammal xərcindəki fərqdən nəzərəçarpacaq dərəcədə az olacaq. Hazırda bazarda Çin, Avropa və ABŞ-da yüzlərlə meqavat-saatlıq layihələrdə istifadə olunan vanadium redoks sistemləri üstünlük təşkil edir. Lakin vanadiumun yüksək qiyməti və tədarük problemləri dəmir alternativlərinə olan marağı daim canlı saxlayır.
Nə üçün bu kəşf vacibdir?
Müasir energetikada 80 faiz deşarj dərinliyində adətən 3000 - 6000 dövrə tab gətirən litium-dəmir-fosfat batareyaları şəbəkə saxlama standartına çevrilib. Bu kontekstdə dəmir axınlı batareyalar litium sistemlərinin enerji sıxlığının o qədər də vacib olmadığı çoxgünlük enerji saxlama rejimləri üçün əsas həll yolu ola bilər. Laboratoriya nümunəsindən sənaye tətbiqinə gedən yol isə hələ də mürəkkəbdir. Kilovat və meqavat miqyasında parazit cərəyanlar, istilik idarəetməsi və membranların çirklənməsi kimi yeni problemlər ortaya çıxa bilər. Hələlik kommersiya tərəfdaşları barədə məlumat verilməsə də, bu texnologiya gələcəkdə enerji saxlama bazarının balansını dəyişmək potensialına malikdir.
