ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’ndan bir araştırmacı, yenilenebilir enerji depolama kapasitesini 3.000 kat artırabilecek 3 yeni teknolojiyi belirledi:
-Daha uzun şarj ömrüne sahip piller (santraller için kritik)
-Daha güvenli bataryalar (katı hal bataryalar vs. akışkan bataryalar)
-Yenilenebilir yakıtlar (hidrojen,amonyak bataryalar)
1. Daha Uzun Şarj Ömrüne Sahip Batarya Teknolojileri
Şu anda mevcut olan piller, genellikle birkaç saatlik bir şarj ömrüne sahiptir. Bu, yenilenebilir enerjinin geceleri veya güneşin olmadığı zamanlarda kullanılmasını engellemektedir.
Örneğin, 10 saate kadar uzun deşarj sürelerine sahip yüksek kapasiteli piller, geceleri güneş enerjisini depolamak veya elektrikli araçların menzilini artırmak için değerli olabilir. Şu anda kullanımda olan bu tür bataryaların sayısı çok az. Ancak son tahminlere göre, 2050 yılına kadar 100 gigawatt değerinde bu pillerden kurulu olması bekleniyor.
2. Daha Güvenli Batarya Teknolojileri
Bir diğer öncelik de aküleri daha güvenli hale getirmektir. İyileştirme yapılabilecek alanlardan biri elektrolitlerdir – elektrik yükünün akünün anodundan veya negatif terminalinden katoduna veya pozitif terminaline akmasını sağlayan ortam, genellikle sıvıdır.
Bir akü kullanımdayken, elektrolit içindeki yüklü parçacıklar aküden dışarı akan elektriğin yükünü dengelemek için hareket eder. Elektrolitler genellikle yanıcı maddeler içerir. Sızıntı yaparlarsa, akü aşırı ısınabilir ve alev alabilir ya da eriyebilir.
Bilim insanları bataryaları daha sağlam hale getirecek katı elektrolitler geliştirmektedir. Parçacıkların katılar içinde hareket etmesi sıvılar içinde hareket etmesinden çok daha zordur, ancak laboratuvar ölçekli cesaret verici sonuçlar, bu pillerin önümüzdeki yıllarda elektrikli araçlarda kullanıma hazır olabileceğini ve 2026 gibi erken bir tarihte ticarileştirilmesinin hedeflendiğini göstermektedir.
Katı hal pilleri tüketici elektroniği ve elektrikli araçlar için çok uygun olsa da, büyük ölçekli enerji depolama için bilim insanları akış pilleri adı verilen tamamen sıvı tasarımların peşinde.
Akışkan bataryalar, yenilenebilir enerji depolaması için daha güvenli ve daha kullanışlı.
Bu cihazlarda hem elektrolit hem de elektrotlar sıvıdır.Bu, süper hızlı şarj imkanı sağlar ve gerçekten büyük piller yapmayı kolaylaştırır. Şu anda bu sistemler çok pahalıdır, ancak araştırmalar fiyatı düşürmeye devam etmektedir.
3. Yenilenebilir Yakıtlar
Bataryalar kısa vadeli yenilenebilir enerji depolaması için kullanışlıdır ve yoğunlaştırılmış güneş enerjisi santralleri elektrik şebekesinin dengelenmesine yardımcı olabilir. Ancak, kamu hizmetlerinin de belirsiz süreler için çok fazla enerji depolaması gerekir. Bu, hidrojen ve amonyak gibi yenilenebilir yakıtların üstlenebileceği bir görevdir. Kamu hizmetleri, rüzgar türbinleri ve güneş panelleri kamu hizmetlerinin müşterilerinin ihtiyaç duyduğundan daha fazla elektrik ürettiğinde, fazla güçle bunları üreterek bu yakıtlarda enerji depolayabilir.
Hidrojen ve amonyak pillere kıyasla kilo başına daha fazla enerji içerdiğinden pillerin çalışmadığı yerlerde çalışabilirler. Örneğin, ağır yüklerin nakliyesinde, ağır ekipmanların çalıştırılmasında ve roket yakıtı olarak kullanılabilirler.
Günümüzde bu yakıtlar çoğunlukla doğal gazdan ya da yenilenemeyen diğer fosil yakıtlardan son derece verimsiz reaksiyonlar yoluyla elde edilmektedir. Biz bunu yeşil bir yakıt olarak düşünsek de, günümüzde hidrojen gazının çoğu doğal gazdan üretilmektedir.
Bilim insanları yenilenebilir elektrik kullanarak hidrojen ve diğer yakıtları üretmenin yollarını arıyor. Örneğin, elektrik kullanarak su moleküllerini bölerek hidrojen yakıtı yapmak mümkündür. Buradaki temel zorluk, süreci verimli ve ekonomik hale getirmek için optimize etmektir. Potansiyel getirisi muazzam: tükenmez, tamamen yenilenebilir enerji.
Bu makale, yenilenebilir enerji depolama teknolojilerinin geleceğine dair umut verici bir bakış açısı sunmaktadır. Bu teknolojilerin geliştirilmesi, yenilenebilir enerjinin daha yaygın bir şekilde benimsenmesini mümkün hale getirecektir.