​​​​​​​Энергияны сақтаудағы жаңа технологиялар

Ұялы телефондардан құлаққаптарға, көліктерден компьютерлерге, ұстаралардан сағаттарға, бұрғылардан шаңсорғыштарға, тіпті үлкен қайықтарға дейін көптеген электр қуатымен жұмыс істейтін құрылғылар және көліктер өмірдің ажырамас бөлігіне айналды.

Технологияны пайдаланудың кең тарауы және сымсыз технологияларға деген сұраныстың артуы, энергияның көбірек сақталуы, сондай-ақ ұзақ және қауіпсіз пайдалану тақырыбын тудырды.

Осы себепті ғалымдар күн сайын одан көп энергетиканы сақтай алатын технологиялар өндіру үшін жұмыс істейді.

Қазіргі уақытта қайта зарядталатын батареялар аккумулятордың химиясына сәйкес 3 негізгі түрге бөлінеді. Қайта зарядталатын батарея түрлері никель металл гидриді, никель кадмий  және литий-ион болып табылады.

Батареялардың барған сайын кішірейген технологияларға айналуы және ұзақ уақытқа пайдалануға мүмкіндік беретін сақтау сыйымдылығына жетуі үшін жүргізілген жұмыстар барлық технологияны пайдалы етуге ықпал етеді.

Жаңа буын батарея мен энергетиканы сақтау жүйелерінің қуатына қоса, қауіпсіз болуы және экологиялық таза жоспарлауы да тұрақтылығын арттыруы нысанаға алынуда. Бұл салада шектеулі өндірістік мүмкіндіктері бар шикізатты, әсіресе сирек жер элементтерін алмастыра алатын балама және қауіпсіз шешімдер шығындарды дамып келе жатқан энергетиканы сақтау өнімдері нарығында барлығына қолжетімді деңгейге дейін төмендетуге бағытталған.

Бірнеше секундта зарядталатын, қоршаған ортаға зиянсыз қайта өңдеуге болатын, тіпті өмір бойы пайдалану мүмкіндігі ұсынатын кейбір жаңа буын энергия сақтау технологиялары әлемдік нарықта өз орнын ала бастады.

Батареялар елдердің алдағы жылдарға қойған көміртегі бейтараптық мақсаттарында маңызды рөл атқарады. Түркия сияқты көптеген елдер «нөлдік шығарындылар» мақсаттарына сәйкес өте жылдам отын қалдықтарын пайдаланудан толығымен бас тартуды нысанаға алып отыр.

Соңғы жылдардағы технологиялық дамудың арқасында батареялардың әлемдік нарығы 2027 жылға қарай 310,8 миллиард долларға жетеді деп күтілуде. Қорғасын қышқылы, литий-ион және никель негізді батарея нарығының 95 пайызын құрайды. Ли-ионды батареялардың нарықтағы үлесі 2020 жылы 44,2 миллиард доллар болса, бұл үлес 2025 жылға қарай 94,4 миллиард долларға жетеді деп күтілуде.

STM технологиялық пікірлесу орталығының «Энергетиканы сақтау технологияларында соңғы жаңалықтар» есебіне қарағанда, энергияны сақтау технологиялары бойынша оларды батареяның 3 негізгі түрінен толығымен ажырататын көптеген зерттеу бар.

Швецияның «Чалмерс» университеті зерттеушілері бұрынғы құрылымдармен салыстырғанда энергияны 10 есе көп сақтай алатын бір цемент батареясын жасауға тырысуда. Болашақтың үйлерін дәу бір батареяға айналдыру мүмкіндігі бар бұл технология цемент негізіндегі бір қоспаға қысқа көміртекті талшықтарды орналастыру арқылы жұмыс істейді.

Әзірге өте ерте кезеңдердегі зерттеулер цемент батареясы технологиясын осы уақытта жеткілікті энергияны сақтай алмайтынын көрсеткенімен, бұл тақырып бойынша зерттеулер жалғасуда.

Тағы бір зерттеу болса Графен батарея технологиялары бойынша жүргізілуде. Әсіресе Тайвань мен АҚШ-тың компаниялары «Графен» технологиясына қомақты қаржы салуда.

Дегенмен зерттеуге қарамастан барлық ғалымдар қысқа уақытта зарядталатын және одан ұзақ мерзімге энергиямен қамтамасыз ете алатын батарея технологияларын жасауға ұмтылуда.

Аккумулятор технологияларды дамытудың алдағы ең үлкен мүмкіндігі - соңғы жылдары кең тараған электрлі көліктердің жолдарда жиі көрінуі.

Электрлік көліктерді пайдалану уақыты, жылдамдығы мен қуаты аккумулятор технологиясымен анықталады. Сондықтан аккумулятордың тиімділігі мен өнімділігі электрлі көліктерді кеңінен қолданудың ең маңызды мәселесі ретінде қарастырылады.

Электрлік көліктерде қолданылатын батареялар негізінен үш негізгі түрге бөлінеді. Олар қорғасын қышқылды аккумуляторлар, никель-металл гидридті аккумуляторлар және литий-ионды аккумуляторлар.

Әрбір аккумулятор түрінің әртүрлі артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Литий-ионды аккумуляторлар жеңілірек және ұзақ қолданысымен белгілі болса, қорғасын қышқылды аккумуляторлар үнемділігімен ерекшеленеді.

Сыйымдылығы жоғары батареяларды шығару арқылы көліктердің қашықтығын мыңдаған шақырымға дейін жеткізу ғалымдардың ең үлкен мақсаты болып табылады.