वाहत्या बॅटरी: कृपया माझ्यासाठी इलेक्ट्रॉन ओता!
जर्मनीतील फ्रॅन्होफर इन्स्टिट्यूटमधील वैज्ञानिक शास्त्रीय पर्यायांऐवजी इलेक्ट्रिक बॅटरीच्या क्षेत्रात गंभीर विकासकामे करीत आहेत. रेडॉक्स फ्लो तंत्रज्ञानासह, वीज संग्रहित करण्याची प्रक्रिया खरोखरच वेगळी आहे ...
बॅटरी, ज्यात इंधन म्हणून द्रव आकारला जातो, त्या पेट्रोल किंवा डिझेल इंजिन असलेल्या कारमध्ये ओतल्या जातात. हे यूटोपियन वाटेल, परंतु जर्मनीच्या फिफिन्टलमध्ये फ्रॅनहॉफर संस्थेच्या जेन्स नोॅकसाठी हे खरोखरच दररोजचे जीवन आहे. 2007 पासून, ज्या विकास संघात तो भाग घेत आहे त्या पूर्ण रीचार्ज करण्यायोग्य बॅटरीचा हा विदेशी प्रकार विकसित करीत आहेत. खरं तर, फ्लो-थ्रू किंवा तथाकथित फ्लो-थ्रू रेडॉक्स बॅटरीची कल्पना कठीण नाही आणि या क्षेत्रातील पहिले पेटंट 1949 मधील आहे. दोन सेल स्पेसेसपैकी प्रत्येक, पडदा (इंधन पेशींप्रमाणेच) विभक्त, विशिष्ट इलेक्ट्रोलाइट असलेल्या जलाशयात जोडलेला आहे. रासायनिक द्रव्यांचा एकमेकांशी प्रतिक्रिया करण्याच्या पदार्थांच्या प्रवृत्तीमुळे, प्रोटॉन एका इलेक्ट्रोलाइटमधून दुस another्या झिल्लीमधून हस्तांतरित केले जातात आणि विद्युत् प्रवाह दोन भागांशी जोडलेल्या वर्तमान ग्राहकाद्वारे निर्देशित केले जातात, परिणामी विद्युत प्रवाह वाहतो. ठराविक वेळानंतर, दोन टाकी काढून टाकल्या जातात आणि नवीन इलेक्ट्रोलाइट भरल्या जातात आणि वापरलेल्या एकाला चार्जिंग स्टेशनवर "पुनर्वापर" केले जाते.
हे सर्व छान दिसत असले तरी, दुर्दैवाने कारमध्ये या प्रकारच्या बॅटरीच्या व्यावहारिक वापरात अजूनही अनेक अडथळे आहेत. व्हॅनेडियम इलेक्ट्रोलाइट रेडॉक्स बॅटरीची उर्जा घनता फक्त 30 Wh प्रति किलोग्रॅमच्या श्रेणीत असते, जी साधारणतः लीड ऍसिड बॅटरीसारखी असते. आधुनिक 16 kWh लिथियम-आयन बॅटरीइतकीच ऊर्जा साठवण्यासाठी, सध्याच्या रेडॉक्स तंत्रज्ञानाच्या पातळीवर, बॅटरीला 500 लिटर इलेक्ट्रोलाइटची आवश्यकता असेल. शिवाय सर्व गौण उपकरणे, अर्थातच, ज्याची मात्रा देखील खूप मोठी आहे - बिअर बॉक्सप्रमाणे एक किलोवॅटची शक्ती प्रदान करण्यासाठी आवश्यक असलेला पिंजरा.
लिथियम-आयन बॅटरी प्रति किलोग्रॅमपेक्षा चारपट अधिक ऊर्जा साठवतात, हे कारसाठी योग्य नाही. तथापि, जेन्स नोआक आशावादी आहेत, कारण या क्षेत्रातील घडामोडी नुकत्याच सुरू झाल्या आहेत आणि संभावना आशादायक आहेत. प्रयोगशाळेत, तथाकथित व्हॅनॅडियम पॉलीसल्फाइड ब्रोमाइड बॅटरी 70 किलो प्रति किलोची ऊर्जा घनता प्राप्त करतात आणि सध्या टोयोटा प्रियसमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या निकेल मेटल हायड्राइड बॅटरीशी तुलना करता येतात.
हे अर्ध्या टँकची आवश्यक मात्रा कमी करते. तुलनेने सोपी आणि स्वस्त चार्जिंग सिस्टम (दोन पंप नवीन इलेक्ट्रोलाइट, दोन शोकेड इलेक्ट्रोलाइट वापरलेले) धन्यवाद, १०० किमीच्या अंतरापर्यंत सिस्टमला दहा मिनिटांत शुल्क आकारले जाऊ शकते. टेस्ला रोडस्टरमध्ये वापरल्या गेलेल्या तंत्रज्ञानासारखी वेगवान चार्जिंग सिस्टम देखील मागील सहापट जास्त आहे.
या प्रकरणात, हे आश्चर्यकारक नाही की अनेक ऑटोमोटिव्ह कंपन्या संस्थेच्या संशोधनाकडे वळल्या आणि बॅडेन-वुर्टमबर्ग राज्याने विकासासाठी 1,5 दशलक्ष युरो वाटप केले. तथापि, ऑटोमोटिव्ह तंत्रज्ञानाच्या टप्प्यावर पोहोचण्यास अद्याप वेळ लागेल. "या प्रकारची बॅटरी स्थिर उर्जा प्रणालीसह खूप चांगले कार्य करू शकते आणि आम्ही आधीच बुंडेस्वेहरसाठी प्रायोगिक स्टेशन बनवत आहोत. तथापि, इलेक्ट्रिक वाहनांच्या क्षेत्रात, हे तंत्रज्ञान सुमारे दहा वर्षांत अंमलबजावणीसाठी योग्य असेल, ”नोक म्हणाले.
फ्लो-थ्रू रेडॉक्स बॅटरीच्या उत्पादनासाठी विदेशी साहित्य आवश्यक नाही. इंधन पेशींमध्ये वापरले जाणारे प्लॅटिनम किंवा लिथियम-आयन बॅटरी सारख्या पॉलिमरसारखे महाग उत्प्रेरक आवश्यक नाहीत. प्रयोगशाळेच्या प्रणाल्यांचा उच्च खर्च, प्रति किलोवॅट उर्जा 2000 हजार युरोपर्यंत पोहोचतो, ते केवळ एक प्रकारचे आहेत आणि हाताने बनविले गेले आहेत.
दरम्यान, संस्थेचे तज्ञ त्यांचे स्वतःचे विंड फार्म तयार करण्याची योजना आखत आहेत, जिथे चार्जिंग प्रक्रिया, म्हणजेच इलेक्ट्रोलाइटची विल्हेवाट लावली जाईल. रेडॉक्स प्रवाहासह, ही प्रक्रिया पाण्याचे हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनमध्ये इलेक्ट्रोलायझिंग करण्यापेक्षा आणि इंधन पेशींमध्ये वापरण्यापेक्षा अधिक कार्यक्षम आहे - इन्स्टंट बॅटरी चार्जिंगसाठी वापरल्या जाणार्‍या 75 टक्के वीज पुरवतात.
आम्ही चार्जिंग स्टेशनची कल्पना करू शकतो की विद्युत वाहनांच्या पारंपारिक चार्जिंगसह, पॉवर सिस्टमच्या पीक लोड विरूद्ध बफर म्हणून काम करते. आज, उदाहरणार्थ, उत्तर जर्मनीतील अनेक पवन टर्बाइन्स वारा असूनही बंद करणे आवश्यक आहे, कारण ते अन्यथा ग्रीड ओव्हरलोड करतील.
जिथे सुरक्षिततेचा प्रश्न आहे, येथे कोणताही धोका नाही. “जेव्हा तुम्ही दोन इलेक्ट्रोलाइट्स मिसळता तेव्हा एक रासायनिक शॉर्ट सर्किट असतो जो उष्णता देतो आणि तापमान the० अंशांपर्यंत वाढते, परंतु दुसरे काहीही होत नाही. नक्कीच, एकटे पातळ पदार्थ असुरक्षित आहेत, परंतु गॅसोलीन आणि डिझेल देखील आहेत. फ्लो-थ्रू रेडॉक्स बॅटरीची संभाव्यता असूनही, फ्रेनहोफर संस्थेतील संशोधक लिथियम-आयन तंत्रज्ञान विकसित करण्याच्या प्रयत्नात देखील कठोर आहेत ...
मजकूर: अलेक्झांडर ब्लॉच
रेडॉक्स फ्लो बॅटरी
रेडॉक्स फ्लो बॅटरी ही प्रत्यक्षात पारंपारिक बॅटरी आणि इंधन सेलमधील क्रॉस असते. दोन इलेक्ट्रोलाइट्समधील परस्परसंवादामुळे वीज वाहते - एक सेलच्या सकारात्मक ध्रुवाशी जोडलेला असतो आणि दुसरा नकारात्मकशी. या प्रकरणात, एक सकारात्मक चार्ज आयन (ऑक्सिडेशन) देतो आणि दुसरा त्यांना प्राप्त करतो (कपात), म्हणून डिव्हाइसचे नाव. जेव्हा संपृक्ततेची एक विशिष्ट पातळी गाठली जाते, तेव्हा प्रतिक्रिया थांबते आणि चार्जिंगमध्ये इलेक्ट्रोलाइट्सच्या जागी ताज्या असतात. उलट प्रक्रिया वापरून कामगार पुनर्संचयित केले जातात.
