Как провалился крупнейший проект века в солнечной энергетике

Эта история о том, как крупнейший в мире проект солнечной энергетики устарел, прежде чем он  был полностью запущен... Никто не сомневается в том, что современные солнечные энергетические системы (фотоэлектрические, тепловые и другие) имеют много преимуществ по сравнению с традиционными источниками энергии. Однако о «темной стороне» солнечной энергии говорят редко.  По данным Американской национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), перспективность, эффективность и экологичность технологий возобновляемой энергии необходимо рассматривать с точки зрения всего жизненного цикла предприятия. Другими словами, воздействие на окружающую среду необходимо рассматривать на всех этапах жизненного цикла электростанции, т.е. не только на этапе эксплуатации, но и на этапах строительства, монтажа и на этапе вывода из эксплуатации. Но, как оказалось, в некоторых случаях солнечные электростанции даже не доходят до стадии эксплуатации.  Примером этого является проект с...

Вечная литий-ионная батарея готова!

Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвине (University of California at Irvine UCI) разработали революционную методику увеличения предела прочности нитевидных нанокристаллов (нанопроволоки). Это открытие позволит сделать «вечные» литий-ионные аккумуляторы.

вечный аккумулятор

Нитевидные нанокристаллы в тысячи раз тоньше человеческого волоса и имеют очень высокую проводимость. Проблема в том, что такие нанопровода чрезвычайно хрупки и использовать их в конструкции аккумуляторной батареи нельзя. Они просто не выдерживают многократный разряд и заряд аккумулятора -проводники расширяются и трескаются.

Аспирантка университета UCI Mиа Ле Тай решила не только проблему хрупкости нанопроволоки, но и задачу увеличения цикличности аккумуляторной батареи.

Золотая нанопроволока в оболочке из диоксида марганца окружается электролитом, изготовленным из плексиглазообразного геля, или, как его называют химики, полиметилметакрилатовый гелевый электролит (ПММА гель). Такая комбинация, по словам Миа Ле Тай, является абсолютно надежной и прочной.

Новая конструкция позволит литий-ионному аккумулятору выдержать до 200 000 циклов заряд-разряд. Кроме того, гелевый слой, имеющий толщину от 143 до 300 нанометров, пластифицирует оксид металла в батарее, придает ей гибкость и предотвращает образование трещин.

вечная литий-ионная батарея

Заведующий кафедрой химии UCI Реджинальд Пеннер отметил, что сама идея использовать ПММА гель в качестве электролита уже стала инновационным решением. Только это уже позволит колоссально увеличить количество циклов разряд – заряд аккумуляторной батареи.
Обычно, даже самая хорошая батарея «умирает» после 6-7 тысяч циклов, а с этой технологией она выдержит 100 000 циклов и более.

Использование же в качестве электродов нанопроволоки еще больше увеличивает срок службы аккумулятора.

вечный аккумулятор

Миа Ли Тай провела лабораторные испытания такого «усиленного» нанопроволочного электрода. За три месяца она осуществила 200 000 циклов разряд-заряд и не обнаружила каких-либо потерь мощности или повреждения нанопроводника.

Результаты исследований были опубликованы в American Chemical Society's Energy Letters.

Ну а результат всего этого - возможность производства коммерческих аккумуляторных батарей, которые не будут нуждаться в замене в течение всей жизни гаджета. Правда, непонятно, как это будет коррелироваться с идеологией «недолговечности товаров народного потребления» и стимуляцией «потребительского спроса народонаселения».


по материалам
публикации ACS Energy Letters.

__________________________________

Рекомендуем почитать:

Комментарии