මෙම බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණය 2022 EU හොඳම නවෝත්පාදන සම්මානය, ලිතියම්-අයන බැටරියට වඩා 40 ගුණයකින් ලාභදායී
මාධ්යයක් ලෙස සිලිකන් සහ ෆෙරෝසිලිකන් භාවිතා කරන තාප ශක්තිය ගබඩා කිරීම මගින් කිලෝවොට් පැයකට යුරෝ 4කට වඩා අඩුවෙන් බලශක්තිය ගබඩා කළ හැක, එනම් 100 ගුණයකි.
වත්මන් ස්ථාවර ලිතියම්-අයන බැටරියට වඩා ලාභදායී වේ.බහාලුම් සහ පරිවාරක තට්ටුව එකතු කිරීමෙන් පසු, සම්පූර්ණ පිරිවැය කිලෝවොට් පැයකට යුරෝ 10 ක් පමණ විය හැකිය.
එය කිලෝවොට් පැයකට යුරෝ 400ක ලිතියම් බැටරියට වඩා බෙහෙවින් ලාභදායී වේ.
පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සංවර්ධනය කිරීම, නව බලශක්ති පද්ධති ගොඩනැගීම සහ බලශක්ති ගබඩා කිරීමට සහාය වීම ජයගත යුතු බාධකයකි.
විදුලියේ පිටත ස්වභාවය සහ ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සහ සුළං බලය වැනි පුනර්ජනනීය බලශක්ති උත්පාදනයේ අස්ථාවරත්වය සැපයුම සහ ඉල්ලුම ඇති කරයි.
සමහර විට විදුලිය නොගැලපේ.වර්තමානයේ එවැනි නියාමනයක් ගල් අඟුරු සහ ස්වාභාවික වායු බලශක්ති උත්පාදනය හෝ ජල විදුලිය මගින් ස්ථාවරත්වය ළඟා කර ගත හැකිය
සහ බලයේ නම්යශීලී බව.නමුත් අනාගතයේදී ෆොසිල ශක්තිය ඉවත් වීම සහ පුනර්ජනනීය බලශක්තිය වැඩි වීමත් සමඟ ලාභදායී හා කාර්යක්ෂම බලශක්ති ගබඩා කිරීම
වින්යාසය ප්රධාන වේ.
බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණය ප්රධාන වශයෙන් භෞතික ශක්තිය ගබඩා කිරීම, විද්යුත් රසායනික ශක්තිය ගබඩා කිරීම, තාප ශක්තිය ගබඩා කිරීම සහ රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීම ලෙස බෙදා ඇත.
යාන්ත්රික ශක්ති ගබඩාව සහ පොම්ප කරන ලද ගබඩාව වැනි භෞතික ශක්ති ගබඩා තාක්ෂණයට අයත් වේ.මෙම බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ක්රමයට සාපේක්ෂව අඩු මිලක් ඇත
ඉහළ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව, නමුත් ව්යාපෘතිය සාපේක්ෂව විශාල වන අතර, භූගෝලීය පිහිටීම මගින් සීමා වී ඇති අතර, ඉදිකිරීම් කාලය ද ඉතා දිගු වේ.එය දුෂ්කර ය
පුනර්ජනනීය බලශක්ති බලයේ උපරිම රැවුල කැපීමේ ඉල්ලුමට අනුවර්තනය වන්නේ පොම්ප කරන ලද ගබඩාවෙන් පමණි.
වර්තමානයේ, විද්යුත් රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීම ජනප්රිය වී ඇති අතර, එය ලෝකයේ වේගයෙන්ම වර්ධනය වන නව බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණය ද වේ.විද්යුත් රසායනික ශක්තිය
ගබඩා කිරීම ප්රධාන වශයෙන් ලිතියම් අයන බැටරි මත පදනම් වේ.2021 අවසන් වන විට ලෝකයේ නව බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ සමුච්චිත ස්ථාපිත ධාරිතාව මිලියන 25 ඉක්මවා ඇත.
කිලෝවොට්, එයින් ලිතියම්-අයන බැටරිවල වෙළඳපල කොටස 90% දක්වා ළඟා වී ඇත.මෙයට හේතුව විද්යුත් වාහනවල මහා පරිමාණ සංවර්ධනය වන අතර එමඟින් a
ලිතියම්-අයන බැටරි මත පදනම් වූ විද්යුත් රසායනික බලශක්ති ගබඩා කිරීම සඳහා මහා පරිමාණ වාණිජ යෙදුම් දර්ශනය.
කෙසේ වෙතත්, ලිතියම්-අයන බැටරි බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණය, මෝටර් රථ බැටරි වර්ගයක් ලෙස, විශාල ගැටළුවක් නොවේ, නමුත් එය පැමිණෙන විට බොහෝ ගැටලු ඇති වනු ඇත.
ජාල මට්ටමේ දිගු කාලීන බලශක්ති ගබඩා කිරීම සඳහා සහාය වීම.එකක් තමයි ආරක්ෂාව සහ පිරිවැය පිළිබඳ ගැටලුව.ලිතියම් අයන බැටරි මහා පරිමාණයෙන් ගොඩගසා ඇත්නම්, පිරිවැය වැඩි වනු ඇත,
සහ තාප සමුච්චය නිසා ඇතිවන ආරක්ෂාව ද විශාල සැඟවුණු අනතුරකි.අනිත් එක ලිතියම් සම්පත ඉතා සීමිතයි, විදුළි වාහන ප්රමාණවත් නැහැ.
සහ දිගුකාලීන බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ අවශ්යතාව සපුරාලිය නොහැක.
මෙම යථාර්ථවාදී සහ හදිසි ගැටළු විසඳන්නේ කෙසේද?දැන් බොහෝ විද්යාඥයින් තාප ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණය කෙරෙහි අවධානය යොමු කර ඇත.ප්රගතියක් ලබා ඇත
අදාළ තාක්ෂණයන් සහ පර්යේෂණ.
2022 නොවැම්බරයේදී, යුරෝපීය කොමිසම විසින් “EU 2022 නවෝත්පාදන රේඩාර් සම්මානය” හි සම්මානලාභී ව්යාපෘතිය ප්රකාශයට පත් කරන ලද අතර එහි “AMADEUS”
ස්පාඤ්ඤයේ මැඩ්රිඩ් තාක්ෂණ ආයතනයේ කණ්ඩායම විසින් සංවර්ධනය කරන ලද බැටරි ව්යාපෘතිය 2022 දී EU හොඳම නවෝත්පාදන සම්මානය දිනා ගත්තේය.
"Amadeus" යනු විප්ලවීය බැටරි ආකෘතියකි.පුනර්ජනනීය බලශක්තියෙන් විශාල බලශක්ති ප්රමාණයක් ගබඩා කිරීම අරමුණු කරගත් මෙම ව්යාපෘතිය යුරෝපීයයන් විසින් තෝරා ගන්නා ලදී
2022 හොඳම නව නිපැයුම් වලින් එකක් ලෙස කොමිෂන් සභාව.
ස්පාඤ්ඤ විද්යාඥ කණ්ඩායම විසින් නිර්මාණය කරන ලද මෙවැනි බැටරියක සූර්ය හෝ සුළං ශක්තිය අධික වන විට ජනනය වන අතිරික්ත ශක්තිය තාප ශක්තියේ ස්වරූපයෙන් ගබඩා කරයි.
මෙම තාපය සෙල්සියස් අංශක 1000 ට වඩා වැඩි ද්රව්යයක් (මෙම ව්යාපෘතියේ දී සිලිකන් මිශ්ර ලෝහය අධ්යයනය කරනු ලැබේ) රත් කිරීමට භාවිතා කරයි.පද්ධතිය සමඟ විශේෂ බහාලුමක් අඩංගු වේ
බලශක්ති ඉල්ලුම වැඩි වන විට ගබඩා කර ඇති ශක්තියෙන් කොටසක් මුදා හැරිය හැකි තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා තහඩුව අභ්යන්තරයට මුහුණ ලා ඇත.
මෙම ක්රියාවලිය පැහැදිලි කිරීමට පර්යේෂකයන් සාදෘශ්යයක් භාවිතා කළහ: “එය හරියට සූර්යයා පෙට්ටියකට දමන්නාක් මෙනි.”ඔවුන්ගේ සැලැස්ම බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ විප්ලවයක් ඇති කළ හැකිය.එයට විශාල හැකියාවක් ඇත
මෙම ඉලක්කය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සහ දේශගුණික විපර්යාස වලට මුහුණ දීමේ ප්රධාන සාධකයක් බවට පත් වී ඇති අතර, එය ඉදිරිපත් කර ඇති ව්යාපෘති 300කට වඩා වැඩි සංඛ්යාවකින් "Amadeus" ව්යාපෘතිය කැපී පෙනේ
සහ EU හොඳම නවෝත්පාදන සම්මානය දිනා ගත්තේය.
EU නවෝත්පාදන රේඩාර් සම්මානයේ සංවිධායකවරයා මෙසේ පැහැදිලි කළේය: “වටිනා කරුණ නම් එය විශාල බලශක්ති ප්රමාණයක් ගබඩා කළ හැකි ලාභ පද්ධතියක් සැපයීමයි.
දිගු කාලය.එය ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක්, ඉහළ සමස්ත කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇති අතර ප්රමාණවත් හා අඩු වියදම් ද්රව්ය භාවිතා කරයි.එය මොඩියුලර් පද්ධතියකි, බහුලව භාවිතා වන අතර, සැපයිය හැකිය
පිරිසිදු තාපය සහ ඉල්ලුම මත විදුලිය."
ඉතින්, මෙම තාක්ෂණය ක්රියා කරන්නේ කෙසේද?අනාගත යෙදුම් අවස්ථා සහ වාණිජකරණ අපේක්ෂාවන් මොනවාද?
සරලව කිවහොත්, මෙම පද්ධතිය කඩින් කඩ පුනර්ජනනීය බලශක්තියෙන් (සූර්ය ශක්තිය හෝ සුළං ශක්තිය වැනි) ජනනය කරන අතිරික්ත බලය ලාභ ලෝහ උණු කිරීම සඳහා භාවිතා කරයි.
සිලිකන් හෝ ෆෙරෝසිලිකන් වැනි, සහ උෂ්ණත්වය 1000 ℃ ට වඩා වැඩි වේ.සිලිකන් මිශ්ර ලෝහයට එහි විලයන ක්රියාවලියේදී විශාල ශක්තියක් ගබඩා කළ හැක.
මෙම ආකාරයේ ශක්තිය "ගුප්ත තාපය" ලෙස හැඳින්වේ.උදාහරණයක් ලෙස, සිලිකන් ලීටරයක් (කිලෝ 2.5 ක් පමණ) ස්වරූපයෙන් කිලෝවොට්-පැය 1 (කිලෝවොට්-පැය 1) ට වඩා වැඩි ශක්තියක් ගබඩා කරයි.
ගුප්ත තාපය, එනම් හරියටම බාර් 500 පීඩනයකදී හයිඩ්රජන් ලීටරයක අඩංගු ශක්තියයි.කෙසේ වෙතත්, හයිඩ්රජන් මෙන් නොව, සිලිකන් වායුගෝලය යටතේ ගබඩා කළ හැක
පීඩනය, පද්ධතිය ලාභදායී සහ ආරක්ෂිත කරයි.
පද්ධතියේ ප්රධාන දෙය වන්නේ ගබඩා කර ඇති තාපය විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කරන්නේ කෙසේද යන්නයි.සෙල්සියස් අංශක 1000 ට වැඩි උෂ්ණත්වයකදී සිලිකන් දියවන විට එය සූර්යයා මෙන් බබළයි.
එබැවින් විකිරණ තාපය විද්යුත් ශක්තිය බවට පරිවර්තනය කිරීමට ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල භාවිතා කළ හැක.
ඊනියා තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා උත්පාදක යන්ත්රය කුඩා ප්රකාශ වෝල්ටීයතා උපාංගයක් වැනි වන අතර එමඟින් සම්ප්රදායික සූර්ය බලාගාරවලට වඩා 100 ගුණයකින් වැඩි ශක්තියක් ජනනය කළ හැකිය.
වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, සූර්ය පැනල වර්ග මීටරයකින් වොට් 200 ක් නිපදවන්නේ නම්, තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා පැනල වර්ග මීටරයකින් කිලෝවොට් 20 ක් නිපදවනු ඇත.සහ පමණක් නොවේ
බලය, නමුත් පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව ද ඉහළ ය.තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලවල කාර්යක්ෂමතාව 30% සහ 40% අතර වන අතර එය උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතී.
තාප ප්රභවයෙන්.ඊට ප්රතිවිරුද්ධව, වාණිජ ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සූර්ය පැනලවල කාර්යක්ෂමතාව 15% සහ 20% අතර වේ.
සාම්ප්රදායික තාප එන්ජින් වෙනුවට තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා ජනක යන්ත්ර භාවිතා කිරීම චලනය වන කොටස්, තරල සහ සංකීර්ණ තාප හුවමාරුව භාවිතා කිරීම වළක්වයි.මේ ක්රමයෙන්,
සමස්ත පද්ධතියම ආර්ථිකමය, සංයුක්ත හා ශබ්ද රහිත විය හැකිය.
පර්යේෂණයට අනුව, ගුප්ත තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලවලට අවශේෂ පුනර්ජනනීය බලය විශාල ප්රමාණයක් ගබඩා කළ හැකිය.
ව්යාපෘතියට නායකත්වය දුන් පර්යේෂකයෙකු වන Alejandro Data පැවසුවේ: “සුළං සහ සුළං බලශක්ති උත්පාදනයේ අතිරික්තයක් ඇති විට මෙම විදුලියෙන් විශාල කොටසක් නිපදවනු ඇත.
එබැවින් එය විදුලි වෙළඳපොලේ ඉතා අඩු මිලකට අලෙවි කරනු ඇත.මෙම අතිරික්ත විදුලිය ඉතා ලාභදායී පද්ධතියක ගබඩා කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.එය ඉතා අර්ථවත් ය
අතිරික්ත විදුලිය තාප ස්වරූපයෙන් ගබඩා කරන්න, මන්ද එය බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ ලාභම ක්රමයකි.
2. එය ලිතියම්-අයන බැටරියට වඩා 40 ගුණයකින් ලාභදායී වේ
විශේෂයෙන්ම සිලිකන් සහ ෆෙරෝසිලිකන් වලට කිලෝවොට් පැයකට යුරෝ 4කට වඩා අඩු වියදමකින් බලශක්තිය ගබඩා කළ හැකි අතර එය දැනට පවතින ස්ථාවර ලිතියම් අයනයට වඩා 100 ගුණයකින් ලාභදායී වේ.
බැටරිය.කන්ටේනර් සහ පරිවාරක තට්ටුව එකතු කිරීමෙන් පසු සම්පූර්ණ පිරිවැය වැඩි වනු ඇත.කෙසේ වෙතත්, අධ්යයනයට අනුව, පද්ධතිය ප්රමාණවත් තරම් විශාල නම්, සාමාන්යයෙන් වැඩි වේ
මෙගාවොට් පැය 10 ට වඩා, එය බොහෝ විට කිලෝවොට් පැයකට යුරෝ 10 ක පමණ මිලකට ළඟා වනු ඇත, මන්ද තාප පරිවාරක පිරිවැය මුළු මුදලෙන් කුඩා කොටසක් වනු ඇත
පද්ධතියේ පිරිවැය.කෙසේ වෙතත්, ලිතියම් බැටරියේ මිල කිලෝවොට් පැයකට යුරෝ 400 ක් පමණ වේ.
මෙම පද්ධතිය මුහුණ දෙන එක් ගැටළුවක් වන්නේ ගබඩා කර ඇති තාපයෙන් කුඩා කොටසක් පමණක් නැවත විදුලිය බවට පරිවර්තනය වීමයි.මෙම ක්රියාවලියේ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාවය කුමක්ද?කොහොමද
ඉතිරි තාප ශක්තිය භාවිතා කිරීම ප්රධාන ගැටළුවයි.
කෙසේ වෙතත්, කණ්ඩායමේ පර්යේෂකයන් විශ්වාස කරන්නේ මේවා ගැටළු නොවන බවයි.පද්ධතිය ප්රමාණවත් තරම් ලාභදායී නම්, ශක්තියෙන් 30-40% ක් පමණක් ආකාරයෙන් නැවත ලබා ගත යුතුය
විදුලිය, ලිතියම්-අයන බැටරි වැනි අනෙකුත් මිල අධික තාක්ෂණයන්ට වඩා ඒවා උසස් කරනු ඇත.
මීට අමතරව, ඉතිරි 60-70% තාපය විදුලිය බවට පරිවර්තනය නොකළ අතර ගල් අඟුරු සහ ස්වාභාවික අඩු කිරීම සඳහා ගොඩනැගිලි, කර්මාන්තශාලා හෝ නගර වෙත සෘජුවම මාරු කළ හැකිය.
ගෑස් පරිභෝජනය.
ගෝලීය බලශක්ති ඉල්ලුමෙන් 50% කට වැඩි ප්රමාණයක් සහ ගෝලීය කාබන් ඩයොක්සයිඩ් විමෝචනයෙන් 40% කට වඩා තාපය හේතු වේ.මේ ආකාරයට සුළං හෝ ප්රකාශ වෝල්ටීයතා ශක්තිය ගුප්ත ලෙස ගබඩා කිරීම
තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල විශාල පිරිවැයක් ඉතිරි කරනවා පමණක් නොව, පුනර්ජනනීය සම්පත් හරහා වෙළඳපොලේ විශාල තාප ඉල්ලුම සපුරාලීමටද හැකිය.
3. අභියෝග සහ අනාගත අපේක්ෂාවන්
සිලිකන් මිශ්ර ද්රව්ය භාවිතා කරන මැඩ්රිඩ් තාක්ෂණ විශ්ව විද්යාලයේ කණ්ඩායම විසින් නිර්මාණය කරන ලද නව තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා තාප ගබඩා තාක්ෂණය,
ද්රව්යමය පිරිවැය, තාප ගබඩා උෂ්ණත්වය සහ බලශක්ති ගබඩා කාලයෙහි වාසි.සිලිකන් යනු පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ දෙවන වඩාත් බහුල මූලද්රව්යය වේ.වියදම
සිලිකා වැලි ටොන් එකකට ඩොලර් 30-50 ක් පමණි, එය උණු කළ ලුණු ද්රව්යයෙන් 1/10 කි.මීට අමතරව, සිලිකා වැලි තාප ගබඩා උෂ්ණත්ව වෙනස
අංශු උණු කළ ලුණු වලට වඩා බෙහෙවින් වැඩි වන අතර උපරිම මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය 1000 ℃ ට වඩා වැඩි විය හැක.ඉහළ මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය ද
ෆොටෝ තාප බල උත්පාදන පද්ධතියේ සමස්ත බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වේ.
තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලවල විභවය දකින්නේ Datus ගේ කණ්ඩායම පමණක් නොවේ.ඔවුන්ට බලවත් ප්රතිවාදීන් දෙදෙනෙකු සිටී: කීර්තිමත් මැසචුසෙට්ස් ආයතනය
තාක්ෂණය සහ කැලිෆෝනියා ආරම්භක ඇන්ටෝලා බලශක්තිය.දෙවැන්න බර කර්මාන්තයේ භාවිතා කරන විශාල බැටරි පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි (විශාල
ෆොසිල ඉන්ධන පාරිභෝගිකයා), සහ මෙම වසරේ පෙබරවාරි මාසයේදී පර්යේෂණ අවසන් කිරීම සඳහා ඇමරිකානු ඩොලර් මිලියන 50 ක් ලබා ගන්නා ලදී.Bill Gates ගේ Breakthrough Energy අරමුදල සමහරක් ලබා දුන්නේය
ආයෝජන අරමුදල්.
මැසචුසෙට්ස් තාක්ෂණ ආයතනයේ පර්යේෂකයන් පැවසුවේ ඔවුන්ගේ තාප ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල ආකෘතිය රත් කිරීමට භාවිතා කරන ශක්තියෙන් 40% ක් නැවත භාවිතා කිරීමට සමත් වී ඇති බවයි.
මූලාකෘති බැටරියේ අභ්යන්තර ද්රව්ය.ඔවුන් පැහැදිලි කළේ: "මෙය තාප ශක්තිය ගබඩා කිරීමේ උපරිම කාර්යක්ෂමතාව සහ පිරිවැය අඩු කිරීම සඳහා මාර්ගයක් නිර්මාණය කරයි,
විදුලිබල ජාලය decarbonize කිරීමට හැකි වීම."
මැඩ්රිඩ් තාක්ෂණ ආයතනයේ ව්යාපෘතියට එය යථා තත්ත්වයට පත් කළ හැකි ශක්ති ප්රතිශතය මැනීමට නොහැකි වූ නමුත් එය ඇමරිකානු ආකෘතියට වඩා උසස් ය.
එක් අංශයකින්.ව්යාපෘතියට නායකත්වය දුන් පර්යේෂකයෙකු වන Alejandro Data මෙසේ පැහැදිලි කළේය: “මෙම කාර්යක්ෂමතාව සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා, MIT ව්යාපෘතිය උෂ්ණත්වය ඉහළ නැංවිය යුතුය.
අංශක 2400 යි.අපේ බැටරිය අංශක 1200 ක් වැඩ කරනවා.මෙම උෂ්ණත්වයේ දී, කාර්යක්ෂමතාව ඔවුන්ගේ ඒවාට වඩා අඩු වනු ඇත, නමුත් අපට තාප පරිවාරක ගැටළු ඉතා අඩුය.
සියල්ලට පසු, තාපය නැතිවීමකින් තොරව අංශක 2400 ක ද්රව්ය ගබඩා කිරීම ඉතා අපහසුය.
ඇත්ත වශයෙන්ම, මෙම තාක්ෂණය වෙළඳපොළට ඇතුළු වීමට පෙර තවමත් විශාල ආයෝජනයක් අවශ්ය වේ.වත්මන් රසායනාගාර මූලාකෘතියේ 1 kWh ට වඩා අඩු බලශක්ති ගබඩාවක් ඇත
ධාරිතාව, නමුත් මෙම තාක්ෂණය ලාභදායී කිරීමට, එය බලශක්ති ගබඩා ධාරිතාව 10 MWh වඩා අවශ්ය වේ.එබැවින්, ඊළඟ අභියෝගය වන්නේ පරිමාණය පුළුල් කිරීමයි
තාක්ෂණය සහ එහි ශක්යතාව මහා පරිමාණයෙන් පරීක්ෂා කිරීම.මෙය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා මැඩ්රිඩ් තාක්ෂණ ආයතනයේ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායම් ගොඩනඟා ඇත
එය කළ හැකි කිරීමට.
පසු කාලය: පෙබරවාරි-20-2023