Nauka

Przełom w magazynowaniu energii. Autostrada dla wszystkiego, co elektryczne

przeczytasz w 2 min.

Badacze z różnych zakątków świata przynoszą nadzieję na rewolucję w dziedzinie przechowywania energii, dzięki dwóm niezależnym badaniom opublikowanym w Science. Ich prace skupiają się na superkondensatorach.

Superkondensatory to urządzenia mające potencjał zrewolucjonizowania sposobu, w jaki magazynujemy energię. Są znane z szybkiego uwalniania przechowywanej energii, ale do tej pory brakowało im pojemności, by sprostać największym wymaganiom społecznym. Jednak nowe podejścia mogą to zmienić.

Co to są superkondensatory?

Superkondensatory, zwane także ultrakondensatorami, to urządzenia magazynujące energię elektryczną, które łączą cechy tradycyjnych kondensatorów i akumulatorów. Mają one bardzo wysoką pojemność w porównaniu do tradycyjnych kondensatorów, co pozwala im przechowywać większą ilość energii.

Zastosowania superkondensatorów:

  • Motoryzacja: Stosowane w hybrydowych i elektrycznych pojazdach do szybkiego dostarczania energii podczas przyspieszania oraz do odzyskiwania energii z hamowania.
  • Energetyka: W systemach magazynowania energii odnawialnej, takich jak farmy wiatrowe i słoneczne, do stabilizacji sieci i przechowywania nadmiarowej energii.
  • Elektronika użytkowa: W urządzeniach przenośnych, takich jak kamery i telefony komórkowe, do dostarczania krótkotrwałych zastrzyków mocy.
  • Przemysł: W maszynach i systemach, które wymagają szybkiego i intensywnego dostarczania energii, na przykład w windach, maszynach produkcyjnych oraz systemach UPS (Uninterruptible Power Supply).

Innowacje w materiałach

Według badań prezentowanych na łamach Science, jedno z podejść polega na zastosowaniu ferroelektrycznych materiałów, takich jak BaTiO3, między którymi inżynierowie z Korei i Stanów Zjednoczonych wstawili strukturę 3D. Dzięki temu udało się zmniejszyć remanentną polaryzację i zwiększyć pojemność do 191.7 dżuli na centymetr sześcienny (tak, dla większości z nas, to jakieś niezrozumiałem rzeczy ;) ), przy wydajności przekraczającej 90 proc. Jak stwierdził Dr Sang-Hoon Bae z Washington University w St. Louis, odkrycie nowego zjawiska fizycznego podczas eksploracji właściwości materiałów okazało się nie tylko fascynujące, ale i niezwykle użyteczne. Chociaż badania te są na wczesnym etapie, zaledwie 10 cykli testowych, wyniki są już obiecujące.

Z kolei naukowcy z Uniwersytetu Cambridge zwrócili uwagę na strukturę węglową elektrod superkondensatorów. Przełomowe dla nich okazało się odkrycie, że nie rozmiar porów, a stopień nieporządku strukturalnego decyduje o wydajności magazynowania jonów. Wyniki wskazują, że bardziej nieuporządkowane struktury węglowe umożliwiają efektywniejsze przechowywanie jonów.

Fani "elektryków" już zacierają ręce

Oba odkrycia, choć różne, zdają się zapowiadać nową erę w technologii magazynowania energii. Mimo iż przed komercjalizacją tych rozwiązań stoi wiele wyzwań, prowadzone prace już teraz wytyczają nowe kierunki badań. Zgodnie z informacjami zawartymi w IFLScience, dalsze prace nad ulepszeniem struktury materiałowej są kluczowe, aby sprostać potrzebom związanym z ultraszybkim ładowaniem i rozładowywaniem oraz wysokimi gęstościami energii, które są wymagane np. w elektrycznych pojazdach.

Takie innowacje mogą stanowić krok milowy w dążeniu do bardziej zielonych technologii, zmieniając zasady gry w magazynowaniu energii i otwierając drzwi do realizacji przyszłości opartej na odnawialnych źródłach energii.

źródło: IFLScience

Komentarze

15
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    MartinMax
    3
    Kolejny "przełom", "rewolucja", "nowa era" i "krok milowy". Pożyjemy, zobaczymy...
    • avatar
      Kenjiro
      3
      Z reguły od takich odkryć naukowych do wdrożenia produkcyjnego mijają dwie, trzy dekady, więc nie ma się co nastawiać na szybką zmianę status quo.
      • avatar
        marcadir
        3
        Cytat "Superkondensatory to urządzeniach" i drugi "Superkondensatory, zwane także ultrakondensatorami lub ultrakondensatorami,"
        Polska język być trudna język.
        • avatar
          Yesusik
          2
          Cyt.: "Superkondensatory, zwane także ultrakondensatorami lub ultrakondensatorami (...)"
          - a czym się różni ultrakondensator od ultrakondensatora? o.0
          • avatar
            Raider0001
            0
            ciekawe co będzie jak taki super elektryk zapali się w garażu podziemnym jakiegoś wielopiętrowego mega centrum
            • avatar
              antytalent
              -1
              Taaak, ale będzie super. Poczekamy tylko z 15-20 lat. Co tam. Za to inna rewolucja dopadnie nas znacznie szybciej. Mam na myśli nowe dyrektywy naszej wspaniałej super praworządnej UE. Dotyczą one nowych samochodów. Nowe wymogi wymuszą na producentach wyposażenie aut w mnóstwo nowych systemów rzekomo podnoszących bezpieczeństwo jazdy. Nie trzeba mówić jak to podniesie koszt auta. Inna dyrektywa obniża poziom dopuszczalnej emisji spalin co spowoduje kolejny drastyczny wzrost kosztów. Przypuszcza się że produkcja mniejszych aut stanie się nieopłacalna, zostaną duże i najdroższe. Wiele modeli zniknie, produkcja spadnie ponieważ horrendalne ceny aut spowodują spadek sprzedaży. Za tym pójdą zwolnienia z fabryk a również tych kooperujących i produkujących części zamienne. Podrożeją samochody używane, bo to naturalna konsekwencja takiego działania. Czy w Jagodnie się cieszą?? Mamy to!! Herr Tusk!
              • avatar
                Veritatis
                0
                Co za kompletne brednie ha ha. Wracać do szkoły niedouki. Magazynowanie elektronów?. Idiokracja pełna gęba. ;-)
                • avatar
                  piomiq
                  0
                  Autorowi dobrze wychodzi pisanie tego typu artykułów. Czasem popełni jakiś błąd, zwykle to są literówki, ale ogólnie jest całkiem nieźle.
                  • avatar
                    Gorodecki
                    0
                    Tydzień bez "przełomu w bateriach" tygodniem straconym!