Agenda Energetică: Noi tehnologii în domeniul stocării energiei

Mahmut GÜRER / Redactor / TRT Haber

De la telefoane mobile la căști, de la mașini la computere, de la aparate de ras la ceasuri, de la mașini de găurit la aspiratoare și chiar la bărci uriașe, multe utilaje și vehicule alimentate cu energie electrică au devenit părți indispensabile ale vieții.

Utilizarea tot mai frecventă a tehnologiei și nevoia tot mai mare de tehnologii fără fir generează o cerere tot mai mare pentru stocarea unui volum mai mare de energie și utilizarea acesteia mai mult timp și în condiții mai sigure.

Din acest motiv oamenii de știință lucrează foarte mult în fiecare zi pentru a dezvolta tehnologii care pot stoca mai multă energie.

Din acest motiv oamenii de știință lucrează foarte mult în fiecare zi pentru a dezvolta tehnologii care pot stoca mai multă energie.

În prezent bateriile reîncărcabile sunt de obicei clasificate în 3 tipuri principale, în funcție de compoziția lor chimică, baterii cu hidrură de nichel-metal, nichel-cadmiu și litiu-ion.

Cercetările efectuate pentru a adapta bateriile la tehnologiile care devin din ce în ce mai mici și pentru a asigura capacități de stocare care să permită utilizarea lor pe o durată mai lungă de timp contribuie la sporirea utilității aproape a fiecărei tehnologii.

Pe lângă creșterea capacităților acumulatoarelor și ale sistemelor de stocare a energiei de nouă generație, este vizată și creșterea sustenabilității acestora, asigurând ca ele să fie sigure și ecologice. În acest domeniu, soluțiile alternative și sigure care pot înlocui materiile prime cu posibilități de producție limitate, cum ar fi elementele de pământuri rare, au ca scop reducerea costurilor la niveluri care să fie accesibile tuturor pe piața în curs de dezvoltare a produselor de stocare a energiei.

Unele dintre tehnologiile de stocare a energiei de nouă generație, care pot fi încărcate în câteva secunde, pot fi reciclate fără a afecta mediul înconjurător și pot oferi chiar o utilizare pe viață, au început să se afirme pe piața mondială.

Acumulatoarele joacă un rol important în îndeplinirea obiectivelor de zero emisii de carbon stabilite de țări pentru anii următori. Multe țări, cum ar fi Türkiye, urmăresc să renunțe complet la utilizarea combustibililor fosili foarte rapid, în conformitate cu obiectivele lor de "emisii zero".

Datorită evoluțiilor tehnologice din ultimii ani se așteaptă ca piața globală a bateriilor să ajungă la 310,8 miliarde de dolari până în 2027. Bateriile plumb-acid, Li-ion și nichel reprezintă 95% din această piață. În timp ce cota de piață a bateriilor Li-ion a fost de 44,2 miliarde de dolari în 2020, această cotă este de așteptat să ajungă la 94,4 miliarde de dolari până în 2025.

Potrivit raportului "Evoluțiile recente în domeniul tehnologiilor de stocare a energiei" al Centrului de gândire tehnologică STM, există numeroase studii privind tehnologiile de stocare a energiei care diferă complet de cele trei tipuri de baterii de bază.

Cercetătorii din cadrul Universității Chalmers din Suedia încearcă să dezvolte o baterie de ciment care poate stoca de 10 ori mai multă energie în comparație cu celelalte structuri anterioare. Această tehnologie, care are potențialul de a transforma casele viitorului într-o baterie gigantică, funcționează prin adăugarea unor fibre scurte de carbon într-un amestec de ciment.

Deși cercetările, care se află încă în stadii incipiente, arată că bateriile de ciment nu pot stoca suficientă energie în această etapă, studiile pe această temă continuă.

Un alt studiu din acest domeniu este legat de noua generație de baterii cu grafen. În special companiile din Taiwan și SUA fac investiții masive în tehnologia cu grafen.

Cu toate acestea, oricare ar fi studiul, toți oamenii de știință se străduiesc să dezvolte tehnologii de baterii care să se încarce mai repede și să furnizeze energie mai mult timp.

Cea mai mare oportunitate pentru dezvoltarea acumulatoarelor este faptul că vehiculele electrice, care s-au răspândit în ultimii ani, încep să fie văzute din ce în ce mai des pe drumuri în fiecare zi.

Durata de utilizare, viteza și performanța vehiculelor electrice sunt determinate de capacitățile acumulatoarelor. Din acest motiv, eficiența și performanța lor sunt considerate cea mai importantă problemă pentru utilizarea pe scară largă a vehiculelor electrice.

Bateriile folosite la vehiculele electrice se clasifică, practic, în trei tipuri principale. Acestea sunt bateriile cu plumb-acid, bateriile cu hidrură de nichel-metal și bateriile cu litiu-ion.

Fiecare tip de baterie are diverse avantaje și dezavantaje. Bateriile litiu-ion sunt cunoscute pentru că sunt mai ușoare și mai durabile, în timp ce bateriile cu plumb-acid sunt mai rentabile.

Cel mai mare obiectiv al oamenilor de știință este de a crește autonomia vehiculelor la mii de kilometri prin producerea de baterii de mare capacitate.