Z tego względu konieczne wydaje się magazynowanie tej energii, którą można byłoby następnie wykorzystać w “trudniejszych czasach”. Naukowcy z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) proponują rozwiązanie w tej sprawie. Zaprezentowany przez nich projekt jest oparty na czymś, co nazywa się “hibernującym” akumulatorem. Ten może magazynować energię przez wiele miesięcy.
Sama technologia stojąca za tym rozwiązaniem jest określana mianem akumulatora ze stopionej soli. Po raz pierwszy stosowano je ponad pięćdziesiąt lat temu, a cechami wyróżniającymi takich baterii jest niski koszt produkcji oraz szeroka dostępność potrzebnych materiałów.
Pierwsze akumulatory ze stopionej soli stosowano już ponad 50 lat temu
Klucz do sukcesu w akumulatorach ze stopionej soli stanowi roztwór przenoszący ładunek elektryczny między dwiema elektrodami, czyli katodą i anodą. Utrzymywanie tego roztworu w wysokiej temperaturze umożliwia utrzymanie soli w stanie stopionym i sprawia, że zachowuje się ona niczym ciecz. Kiedy jednak dojdzie do ochłodzenia, a temperatura stanie się pokojowa, sól staje się ciałem stałym. Dzięki tej zmianie możliwe było zaprojektowanie “hibernującego” akumulatora wykorzystującego temperaturę do magazynowania bądź uwalniania energii.
Projekt został dokładnie opisany na łamach Cell Reports Physical Science. Autorzy publikacji wyjaśnili między innymi, że aluminiowa anoda i niklowa katoda tworzące nowy akumulator znajdują się w elektrolicie złożonym ze stopionej soli oraz siarki. Do jego ładowania dochodzi po osiągnięciu temperatury 180 stopni Celsjusza. Właśnie wtedy jony zaczynają przepływać przez elektrolit i wytwarzają energię. Kiedy temperatura zostanie obniżona, jony przestają się przemieszczać i “czekają” na ponowne podgrzanie w celu uwolnienia energii.
Ładowanie rozpoczyna się po osiągnięciu temperatury 180 stopni Celsjusza
Prototypowa wersja urządzenia jest niewielkich rozmiarów i cechuje się gęstością energetyczną rzędu 260 Wh na kilogram. Gabaryty nie są więc może szczególnie imponujące, ale wydajność – jak najbardziej. Ta jest bowiem wyższa niż w przypadku powszechnie stosowanych akumulatorów kwasowo-ołowiowych i przepływowych. Jakby tego było mało, magazynowanie energii jest związane z wykorzystaniem materiałów o wartości około 23 dolarów za kWh. Naukowcy zamierzają jednak doprowadzić do obniżki do wartości rzędu około 6 dolarów za kWh. W czasie trwających 12 tygodni testów akumulator zachował aż 92 procent swojej pojemności.
W dalszej perspektywie takie rozwiązania mogłyby służyć do okresowego magazynowania energii. W praktyce możliwe byłoby na przykład produkowanie i przechowywanie energii pochodzącej ze Słońca latem, by następnie uwalniać ją w mniej słoneczne i bardziej pochmurne zimowe dni. Rozwój tego typu technologii cieszy, ponieważ może zwiększyć naszą zależność od niskoemisyjnych i wysoce ekologicznych źródeł. Może się więc okazać, że już wkrótce to, co do tej pory przekreślało OZE jako główne źródła zasilania, stanie się mało znaczącą trudnością. Pierwszym krokiem w tę stronę będzie teraz obniżenie kosztów produkcji akumulatorów oraz zwiększenie ich rozmiarów.