Sercem nowoczesnej gospodarki jest niezaprzeczalnie energia elektryczna. Aby zaspokoić zapotrzebowanie na energię szybko rozwijającej się globalnej gospodarki, istnieje intensywna potrzeba zwiększenia produkcji energii odnawialnej. Oto dlaczego nowoczesna gospodarka potrzebuje baterii i magazynów energii.
Silny nacisk na rozwój elektromobilności wymaga niezawodnych rozwiązań w zakresie magazynowania energii, a kluczem są akumulatory o dużej pojemności, niskiej wadze i dużej szybkości ładowania. Dostępnych jest wiele rodzajów akumulatorów litowo-jonowych, różniących się rodzajem katody, anody lub elektrolitu, a prace nad ich ulepszeniem trwają. Zaletą akumulatorów litowo-jonowych jest niska waga i szybkość ładowania, wadą są krytyczne surowce, które w zależności od technologii obejmują lit, kobalt, nikiel lub mangan. Obecnie popyt na akumulatory litowo-jonowe przekracza globalne możliwości produkcyjne.
W nadchodzących latach odnawialne źródła energii będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w koszyku energetycznym wielu krajów. Elektryfikacja przemysłu wymaga magazynowania energii odnawialnej podczas szczytów produkcyjnych, a akumulatory magazynujące energię muszą charakteryzować się dużą pojemnością, wysoką gęstością prądu, możliwością skalowania w zależności od potrzeb oraz zdolnością do magazynowania energii elektrycznej przez stosunkowo długi czas bez strat. Ze względu na ich stacjonarny charakter, waga nie ma znaczenia. Rozwiązaniem mogą być baterie przepływowe redox, w których dwa elektrolity są oddzielone membraną umożliwiającą przepływ jonów, a w konsekwencji przepływ prądu elektrycznego. Rozmiar i kształt ogniwa determinuje moc baterii, a pojemność zależy od wielkości zbiorników. Stabilność, skalowalność, długa żywotność ogniw przepływowych, a także wykorzystanie niekrytycznych surowców to ich główne zalety. Najbardziej rozwinięte są baterie przepływowe oparte na wanadzie, ale trwają prace nad wykorzystaniem elektrolitów opartych na metalach niekrytycznych i elektrolitach organicznych.
Poszukiwanie zrównoważonych praktyk energetycznych będzie niekompletne bez uwzględnienia wyzwań związanych z zależnością od pogody i magazynowaniem. Opracowanie skutecznych modeli prognozowania pogody ma kluczowe znaczenie dla powodzenia elektryfikacji i stworzenia bardziej niezawodnego i wydajnego ekosystemu energetycznego.
Magazynowanie energii to jedna z najbardziej innowacyjnych branż naszych czasów. Od postępów w technologii akumulatorów po integrację sztucznej inteligencji w zarządzaniu siecią, poszukiwanie bardziej wydajnych i zrównoważonych rozwiązań w zakresie magazynowania energii napędza przełomowe innowacje.
Oto przykłady innowacji wspieranych przez EIT InnoEnergy
Rivus Batteries (Szwecja) – długoterminowe magazynowanie energii za pomocą akumulatorów przepływowych
The Batteries (Polska) – cienkowarstwowe baterie litowo-jonowe, które przewyższają konwencjonalne baterie litowo-jonowe.
Verkor (Francja) – systemy akumulatorów utrzymują maksymalną gęstość energii dzięki nowoczesnej integracji.
