Деревянный аккумулятор повысит стабильность возобновляемой энергии
Может показаться, что главная неприятность, мешающая широкому внедрению других разработок возобновляемой энергетики – цена оборудования. Но это не совсем так, сейчас ветряные генераторы и солнечные панели дешевеют, и на первый замысел выходит неприятность низкой стабильности поставок энергии. В солнечный и ветреный сутки другая энергетика ставит рекорды производительности, но по ночам и в штиль положение совсем иное.
Перед энергетиками стоит задача создания надежной и недорогой разработке хранения выработанной в часы пика производительности энергии, дабы дать ее потребителям в часы большой нагрузки, а также в то время, в то время, когда генерирующие мощности вынуждены простаивать.
Химические аккумуляторная батареи для данной цели подходят лучше всех остальных способов, но у них имеется большой недочёт – большая цена. Опустить цену разрешит применение недорогих материалов, над которыми трудятся Гжегож Мильчарек (Grzegorz Milczarek) из Познаньского технологического университета в Польше и Олле Инганас (Olle Inganas) из Университета Линчёпинга в Швеции. Ученые предлагают применять в производстве аккумуляторная батарей (в частности для одного из их компонентов, катода), отходов бумажной индустрии.
Любой химический аккумулятор складывается из трех главных элементов: катода, электролита и анода. Хорошие ионы движутся через электролит от анода к катоду. Их ток компенсирует перемещение отрицательно заряженных электронов через нагрузку. Перед тем как возвратиться «на родину», электроны делают нужную работу.
На протяжении зарядки аккумулятора электроны совершают обратный путь под действием источника энергии, к примеру, солнечной батареи.
Для электролита в большинстве случаев употребляются недорогие, простые и распространенные химические вещества. Но электроды требуют металлов (к примеру, свинца либо никеля), цена которых довольно большая. Замена металлов на недорогие материалы существенно удешевит производство аккумуляторная батарей и сделает их дешёвыми, что разрешит обширно использовать их для компенсации недочётов экологически чистых источников энергии.
Материал катода обязан «мочь» принимать и удерживать заряд в виде хороших ионов и электронов. Такими особенностями может владеть лигнин, в случае если его соответствующим образом модифицировать.
Лигнин – один из двух главных компонентов древесины. Продукт древесной переработки бумага содержит в себе в основном целлюлозу, второй основной компонент. Так, жидкие отходы бумажного производства, именуемые тёмным либо коричневым раствором в основном складываются из лигнина и воды.
Мильчарек и Инганас высказали предположение, что молекулы лигнина смогут быть использованы для катодов аккумуляторная батарей, по причине того, что богаты химическими группами, именуемыми фенолами. Фенолы, со своей стороны, легко преобразуются в хиноны, каковые и требуются катоду ввиду того, что в паре с полипирролами (класс органических проводящих полимеров) способны действенно разделять электроны и положительно заряженные частицы. Полипирролы не столь недороги, как лигнин, но существенно дешевле металлов.
Данные исследований подтвердили предположение ученых. Комбинация модифицированного лигнина и полипиррола способна действенно удерживать заряд, соответственно, может служить основой для катодов химических аккумуляторная батарей. Разумеется, что это первые шаги к созданию недорогих аккумуляторных батарей на базе древесных отходов.
По данным The Economist