الاشتراك في تحديثات الأخبار اليومية من CleanTechnica على البريد الإلكتروني. أو تابعنا على أخبار جوجل!

وبالعودة إلى أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، بدأ الغاز الطبيعي منخفض التكلفة في طرد الفحم من أعمال توليد الطاقة في الولايات المتحدة. والآن، بدأت مصادر الطاقة المتجددة منخفضة التكلفة في استبعاد محطات توليد الطاقة التي تعمل بالغاز، بمساعدة أنظمة تخزين الطاقة الجديدة. إن خفض تكاليف التخزين سيساعد في دفع عملية انتقال الطاقة إلى مستوى عالٍ، وتتوقع شركة Aquabattery الهولندية الناشئة لبطاريات التدفق أن يقوم ملح الطعام القديم العادي بالمهمة.

بطارية مالحة ذات تدفق جديد لتخزين الطاقة لمدة طويلة

إذا كنت تفكر في ذلك تكنولوجيا بطاريات أيون الصوديوم الجديدة في هذا المزيج، وهذا تخمين جيد جدًا. لقد كان الباحثون يراقبون الصوديوم ليحل محل الليثيوم في بطاريات السيارات الكهربائية Li-ion، ولكن هذا ليس نوع نظام تخزين الطاقة الذي تمتلكه Aquabattery.

تتخصص شركة Aquabattery في تكنولوجيا بطاريات التدفق، التي تعمل على تعزيز التفاعل الكيميائي الذي يحدث عندما يتم تحريك سائلين متخصصين معًا، ولا يفصل بينهما سوى غشاء رقيق.

الحديث عن بطارية التدفق السيارات الكهربائية لقد صادف CleanTechnica رادار بين الحين والآخر، ولكن التركيز الرئيسي لاهتمام بطاريات التدفق ينصب على أنظمة تخزين الطاقة الثابتة وطويلة الأمد التي يمكن أن تقلل من الحاجة إلى بناء محطات "ذروة" جديدة للغاز، إن لم يكن القضاء عليها تمامًا.

تتميز بطاريات التدفق بالعديد من المزايا مقارنة بمصفوفات بطاريات Li-ion التقليدية لتخزين الطاقة الثابتة. فبادئ ذي بدء، يمكنهم نشر مواد غير سامة وغير قابلة للاشتعال ووفيرة في الأرض، وهو ما يؤدي إلى خفض التكاليف على طرف سلسلة التوريد.

من السهل أيضًا زيادة حجم بطاريات التدفق أو تقليلها نسبيًا، عن طريق ضبط حجم الخزانات بشكل استراتيجي.

تصف Aquabattery تقنية التوقيع الخاصة بها باعتبارها "بطارية تدفق حمضية قاعدية تعتمد على تفكك الماء القابل للعكس".

وتوضح الشركة: "تقوم البطارية بتخزين الكهرباء على شكل طاقة كيميائية في محاليل حمضية وقاعدية ومحاليل مياه مالحة، والتي يتم الاحتفاظ بها في خزانات منفصلة". "تقوم المضخات بتدوير هذه السوائل من خلال مكدس طاقة مزود بأقطاب كهربائية مفصولة بأغشية. تسمح الأغشية بالتبادل الأيوني بين الشوارد لتوليد الكهرباء.

أما بالنسبة لقابلية التوسع، فقد غطت Aquabattery ما يلي:

"يعتمد خرج الطاقة على مساحة سطح الأقطاب الكهربائية، في حين تعتمد مدة التخزين على حجم المنحل بالكهرباء. وهذا يجعل بطاريات التدفق قابلة للتخصيص بسهولة ومناسبة للتطبيقات طويلة الأمد والنشر على نطاق واسع.

البحث عن بطارية التدفق المثالي

تعمل شركة الطاقة النرويجية الرائدة Statkraft على البحث عن حلول تخزين الطاقة طويلة الأمد التي تناسب احتياجات سوق الطاقة الأوروبية. تستمر مصفوفات Li-ion النموذجية لمدة 4-6 ساعات. توفر بطاريات التدفق وغيرها من التقنيات الجديدة طويلة الأمد 8 ساعات وما فوق، بما في ذلك أيام وأسابيع متواصلة.

تمتلك شركة Statkraft بالفعل بصمة طويلة وعميقة في مجال تخزين الطاقة على المدى الطويل، من خلال ممتلكاتها في مجال الطاقة الكهرومائية. ومع ذلك، فإن الطاقة الكهرومائية محدودة بالجغرافيا وتوافر المياه. ومن شأن بطاريات التدفق أن توفر لشركة ستاتكرافت نطاقًا أوسع بكثير من فرص التخزين، بالإضافة إلى تجنب البنية التحتية والهندسة الجيولوجية المطلوبة لأنظمة الطاقة الكهرومائية الجديدة.

إذا كنت تتساءل عن سبب عدم بناء مصفوفات أكبر من بطاريات Li-ion، فهذا سؤال جيد. وقد قيمت شركة Statkraft أن تقنية Li-ion مفيدة في بعض السياقات، ولكن ليس في سياقات أخرى.

يقول ماتياس هولزنكامب، رئيس إدارة الأصول التجارية في فرع شركة ستاتكرافت الألمانية: "إن بطاريات الليثيوم أيون هي في المقام الأول حل جيد لتحقيق التوازن على المدى القصير في الشبكة، من بضع ثوان إلى ساعة".

ويضيف: "البطاريات قادرة على توفير كميات كبيرة من الطاقة خلال فترة زمنية قصيرة، وبالتالي فهي فعالة جدًا في التعامل مع التقلبات قصيرة المدى في إمدادات الطاقة". "قد تكون البطاريات أيضًا ذات أهمية لتحقيق التوازن على مدار اليوم، ولكنها غالبًا ما تتنافس مع تقنيات أخرى أرخص."

يرى هولزنكامب استمرار استخدام البطاريات التقليدية في المناطق التي يكون فيها توافر طاقة الرياح أو الطاقة الشمسية ثابتًا إلى حد ما. ومع ذلك، فإن الحاجة إلى تخزين الطاقة لفترة طويلة واضحة في أوروبا، حيث تكون أنماط الطقس أكثر تقلبًا.

ويؤكد أن "السوق الأوروبية تحتاج في المقام الأول إلى مرونة طويلة الأجل على مدى أيام وأسابيع". "على سبيل المثال، إذا قمت بتخزين الطاقة للتعويض عن أسبوع بدون شمس، أنت بحاجة إلى بطارية ضخمةويقول: "لن يكون الأمر مربحًا لأن البطارية نادرًا ما تستخدم". "البطاريات باهظة الثمن وبالتالي تحتاج إلى ساعات تشغيل عديدة حتى تؤتي ثمارها."

Statkraft يلتقي Aquabattery

ظهرت العديد من بطاريات التدفق الجديدة والمختلفة من المختبر في السنوات الأخيرة، بما في ذلك صيغة الزنك والبروم تم استكشافه لأول مرة بواسطة شركة إكسون في السبعينيات.

يبدو أن Statkraft وجدت ما تبحث عنه في Aquabattery. أعلنت الشركتان الأسبوع الماضي عن شراكة جديدة تهدف إلى الاختبار التجريبي لبطارية تدفق ملح الطعام من Aquabattery في موقع بمدينة دلفت الهولندية.

وإذا سارت الأمور وفقاً للخطة، فإن عائدات تحول الطاقة ستكون كبيرة.

"يمكن استخدام تخزين الطاقة طويل الأمد لتحويل الطاقة من ساعات الذروة إلى ساعات التوليد المنخفضة وتأجيل استثمارات البنية التحتية المكلفة للشبكة. وقد يؤدي أيضًا إلى تخفيف ازدحام الشبكة الذي يمثل مشكلة في العديد من البلدان اليوم ويعوقها محطات الرياح والطاقة الشمسية من الاتصال بالشبكة،" يوضح ستاتكرافت.

سنكتشف ذلك قريبًا بما فيه الكفاية. ومن المتوقع أن يستمر الاختبار التجريبي لمدة تتراوح بين 6 و12 شهرًا وأن يقدم معلومات كافية لتقييم قابلية تطوير النظام وملاءمته للتطبيق التجاري.

وتتوقع Statkraft أن توفر بطارية التدفق الخاصة بـ Aquabattery تخزينًا طويلًا للطاقة لمدة لا تقل عن ثماني ساعات للمبتدئين، لمدة تصل إلى "عدة أيام أو أسابيع".

الولايات المتحدة الأمريكية تصاب بحمى تدفق البطارية

وستكون بطاريات التدفق مناسبة أيضًا للسوق الأمريكية، ويضع الجيش الأمريكي بالفعل خططًا لمشاركة بطاريات التدفق. في وقت سابق من هذا العام بدأ الجيش اختبار بطاريات التدفق تم تطويره بواسطة شركة لوكهيد مارتن في فورت كارسون في كولورادو. إذا أعجبهم ما يرونه، فيمكن تركيب بطاريات التدفق في منشآت وزارة الدفاع حول العالم وكذلك هنا في الولايات المتحدة.

كما أن وزارة الطاقة الأمريكية معنية بالقضية أيضًا. على سبيل المثال، قام مختبر أرجون الوطني التابع للوكالة بتقييم سلوك بطاريات التدفق في الشبكات الصغيرة مع التركيز على ذلك. اعتماد واسع النطاق لمحطات شحن السيارات الكهربائية.

في شهر يوليو الماضي، أصدرت وزارة الطاقة تأييدًا قويًا لتقنية بطاريات التدفق في نظامها الجديد نتائج التخزين 2030 تقرير. "مع الوعد بتخزين طاقة أرخص وأكثر موثوقية، بطاريات التدفق مستعدة للتحول "الطريقة التي نزود بها منازلنا وشركاتنا بالطاقة وندخل في عصر جديد من الطاقة المستدامة" ، متحمسة للوكالة.

ذلك بقي ليكون مشاهد. ومع ذلك، تدرج وزارة الطاقة أيضًا العديد من عمليات نشر بطاريات التدفق التجاري الجديدة المهمة في الولايات المتحدة وأماكن أخرى، مما يشير إلى أن الصناعة جاهزة لوقت الذروة.

تابعني @tinamcasey على Bluesky وThreads وPost وLinkedIn.

الصورة: أبرمت شركة الطاقة النرويجية الرائدة Statkraft شراكة مع الشركة الهولندية الناشئة Aquabattery لتقييم أداء بطارية التدفق على أساس ملح الطعام (مجاملة من Aquabattery).

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://cleantechnica.com/2023/12/10/flow-battery-table-salt-long-duration-energy-storage/