ساخت يک باتري جديد براي ذخيره سازي انرژي هاي تجديدپذير

خبرگزاري آريا - محققان دانشگاه استنفورد موفق به ساخت باتري جديدي شده اند که مي تواند تغيير بزرگي در روش ذخيره سازي انرژي هاي تجديدپذير ايجاد کند. اين باتري با استفاده از آلومينيوم، گرافيت و اوره تهيه شده است و از امنيت و کارايي بالايي برخوردار است.
به گزارش خبرگزاري آريا، محققان اين دانشگاه موفق شده اند با استفاده از اوره (که ماده اي مقرون به صرفه و طبيعي است و به آساني يافت مي شود)، آلومينيوم و گرافيت، باتري جديدي براي ذخيره سازي انرژي هاي تجديدپذير بسازند که کارايي آن نسبت به باتري هاي قبلي بسيار بيشتر است.
هانگ جي داي، استاد شيمي دانشگاه استنفورد به همراه فرد ديگري به نام مايکل آنجل، موفق شدند با استفاده از آلومينيوم و گرافيت که در همه جا به ميزان فراواني يافت مي شوند، اين باتري غير قابل اشتعال را تهيه کنند.
آقاي داي به بيان اين مطلب پرداخت که محققان دانشگاه استنفورد موفق شده اند از ارزان ترين و فراوان ترين مواد روي زمين يعني آلومينيوم، گرافيت و اوره، باتري جديدي بسازند که از عملکرد خوبي نيز برخوردار است. در ضمن اين باتري مي تواند براي مدت زمان زيادي نيز مورد استفاده قرار گيرد.
کارمندان آزمايشگاه پروفسور داي در سال 2015 موفق شدند براي نخستين بار با استفاده از آلومينيوم، يک باتري قابل شارژ تهيه کنند که کارايي فوق العاده خوبي داشت. اين باتري در کمتر از يک دقيقه شارژ مي شد و توانست هزاران بار شارژ شود و مورد استفاده قرار گيرد. کارمندان آزمايشگاه دکتر داي توانستند با همکاري اعضاي موسسه علمي و تحقيقاتي تايوان (ITRI)، نيروي يک موتور سيکلت را به وسيله اين باتري جديد تأمين کنند و به دليل کسب نتايج موفقيت آميز توانستند جايزه کنفرانس R&D 100 در سال 2016 را از آن خود کنند.
اگرچه اين باتري کارايي بسيار خوبي داشت؛ اما يکي از معايب اين باتري اين بود که الکترود آن از مواد گران قيمتي تهيه شده بود؛ اما در ساخت الکترود به کار گرفته شده در باتري جديد ساخته شده توسط محققان دانشگاه استنفورد، از اوره استفاده شده است و طبق برآورده هاي انجام شده، هزينه ساخت اين باتري جديد، تقريبا يک صدم باتري ساخته شده در سال 2015 خواهد بود. اين باتري کارايي بيشتري نسبت به باتري ساخته شده در سال 2015 دارد و تنها در مدت 45 دقيقه شارژ مي شود. آقاي داي متذکر شد که تفاوت هزينه ساخت اين باتري جديد با هزينه ساخت باتري مذکور، مانند تفاوت روز و شب است!
کارايي و فايده اين باتري جديد زماني مشخص خواهد شد که نياز به استفاده از فناوري هاي تجديدپذير به ميزان قابل توجهي افزايش پيدا کند. انرژي خورشيدي و ساير انرژي هاي تجديدپذير، انرژي هاي قابل اعتمادي هستند و مي توان زماني که ساير انرژي ها در دسترس نيستند، به خوبي از آن ها بهره مند شد؛ اما ذخيره سازي اين انرژي ها و استفاده از آن ها هنگامي که شرايط براي توليد آن فراهم نيست، به يک چالش بزرگ براي محققان و دانشمندان تبديل شده است.
اين نخستين باري است که در ساخت يک باتري از اوره استفاده شده است.
تقاضاي روز افزون براي استفاده از انرژي خورشيدي باعث شده است که نياز به باتري هاي کم هزينه و کارآمد براي ذخيره سازي انرژي خورشيدي و استفاده از آن در شب، بيش از پيش احساس شود. در حال حاضر باتري هايي همچون باتري هاي ليتيوم يوني و باتري هاي اسيدي در بازار موجود هستند؛ اما مشکلي که وجود دارد اين است که هر دو نوع باتري گران قيمت هستند و از سوي ديگر داراي عمر مفيد کمي هستند.

ممکن است باتري ساخته شده توسط آقاي داي و همکارانش، در آينده بتواند اين مشکل را برطرف کند. آقاي ديويد آنجل اذعان کرد که اين باتري مي تواند با هزينه کمي ساخته شود و از کارايي بسيار بالايي نيز برخوردار است. در ضمن ذخيره سازي انرژي به صورت شبکه اي هدف اصلي محققان دانشگاه استنفورد است.
طبق گفته آقاي آنجل به دليل اينکه اين باتري مي تواند با هزينه کمي ساخته شود و در عين حال از کارايي و عمر مفيد بالايي نيز برخوردار است، دستيابي به هدف ذخيره سازي انرژي به صورت شبکه اي، ممکن و شدني است. کارايي کاراديک بالا (توانايي اندازه گيري ميزان شارژ تخليه شده از هر يک باتري هاي يک شبکه) در اين باتري، ثابت شده است و ميزان آن 99٫7 درصد است. يکي از مزاياي ديگر اين باتري جديد اين است که خطر کمي دارد و قابل اشتعال نيست.
آقاي داي متذکر شد به دليل اينکه در ساخت اين باتري جديد از اوره استفاده شده است، احتمال منفجر شدن و آتش گرفتن آن بسيار کم است.
اعضاي تيم تحقيقاتي آقاي داي، گواهي اختراع اين باتري جديد را به ثبت رسانده اند و يک نسخه تجاري از اين باتري کم هزينه و کم خطر نيز در حال ساخت است.
محققان معتقدند اين باتري مي تواند ذخيره سازي انرژي خورشيدي در تمام منازل و ساختمان ها را تسهيل کند و حتي اين توانايي را دارد که زندگي روزمره افراد را تغيير دهد.