Si vous avez été conduite sur la route 5 au nord de Los Angeles à San Francisco, alors vous aurez probablement rencontrer une grande ferme éolienne sur le chemin, c'est le plus représentatif de la Californie Alta Centre de l'énergie éolienne (Le Centre de l'énergie éolienne en Alberta). Avant 2013, c'était aussi la plus grande centrale éolienne des États-Unis.
En fait, si vous choisissez un itinéraire différent, tout au nord pendant une chance rencontrer plusieurs parcs éoliens distincts. La Californie est l'une des parties les plus anciennes du pays de développement à grande échelle de l'énergie éolienne et solaire, ainsi que le nettoyage des États-Unis Pionnier du développement énergétique Il y a 2025 ans, la Californie s'est engagée à produire 50% d'électricité à partir d'énergie durable.
L'énergie propre renouvelable, représentée par l'énergie éolienne et l'énergie solaire, est le meilleur moyen de pallier la pénurie de ressources mondiales, le changement climatique et la pollution de l'environnement.L'énergie solaire et éolienne est une énergie intermittente et un nuage peut affecter les panneaux solaires. La stabilité de la production d'énergie Dans le même temps, en raison du manque d'équipements efficaces de stockage d'énergie à grande échelle, les déchets d'énergie éolienne et solaire sont extrêmement importants dans le monde entier.
Le 30 avril, un article scientifique publié dans Nature's Energy sous l'égide du magazine Nature a suscité de vives inquiétudes au sein de la communauté énergétique mondiale: un nouveau résultat de recherche de l'Université de Stanford apporte une nouvelle énergie au stockage d'énergie à grande échelle. Hope Le matériel de cette école est un nouveau type de pile à hydrogène-manganèse hydrogène (Mn-H), inventé par le célèbre professeur chinois Cui Wei Experimental Group, qui peut être recyclé plus de 10.000 fois, avec un faible coût, une longue durée de vie et une haute densité énergétique. La performance devrait entraîner d'énormes changements dans le domaine du stockage d'énergie à grande échelle.
Nous avons encouragé le développement de nouvelles technologies énergétiques développées par le gagnant du prix Nobel, ancien secrétaire américain de l'Énergie, Steven Chu, aujourd'hui professeur à l'Université de Stanford (Steven Chu) afin d'améliorer les résultats de recherche mentionnés ci-dessus avec impatience. Il a dit, « bien que les matériaux précis et la conception sont encore il doit être développé, mais le prototype démontre une nouvelle méthode scientifique pour obtenir à faible coût, la batterie de stockage d'énergie durable à grande échelle et des œuvres.
Dans le document publié le jour suivant (1er mai), la télévision chinoise aux États-Unis, la première fois que le journaliste du réseau chinois aux États-Unis a visité Yi Cui, Département de l'Université de Stanford du Laboratoire des matériaux, le premier à apprendre plus de détails sur ce nouveau type de batterie.
chercheur post-doctoral Laboratoire Yi Cui Chen a démontré une batterie prototype
Photos de site officiel Stanford
Le prototype des nouvelles environ 3 pouces de haut piles au manganèse sont produit actuellement que de l'hydrogène à environ 20 milliwatts (mWh) d'électricité, ce qui est presque sur un porte-clés niveaux d'énergie flash LED. Néanmoins, les expérimentateurs croient, la technologie d'origine après une nouvelle amélioration devrait réaliser l'industrialisation à grande échelle des applications de stockage d'énergie dans un avenir proche, le chef du groupe de recherche, le professeur Yi Cui, Département de l'Université de Stanford de matériaux, a déclaré: « nous croyons que cette technologie atteindra le prototype du ministère de l'énergie objectif pratique de stockage d'énergie à grande échelle ».
Selon les recommandations actuelles du Département américain de l'énergie, peut être utilisé à grande échelle la batterie de stockage d'énergie doit répondre aux conditions suivantes: une heure d'énergie de charge-décharge peut pas être inférieure à 20 kW peut supporter au moins 5000 de charge-décharge et la durée de vie prix de moins de 10 ans. d'un point de vue pratique, la batterie satisfait aux conditions ci-dessus ne doit pas dépasser 2 000 $, ce qui est le prix par kWh de stockage d'énergie est inférieure à 100 $.
Pour atteindre cet objectif, des scientifiques de différents domaines ont tenté diverses tentatives: dans le domaine du stockage d'énergie à grande échelle, de nombreux systèmes de batteries ont vu le jour, notamment des batteries lithium-ion, des batteries plomb-acide et du soufre. Batteries, batteries métalliques liquides, etc. Cependant, ces batteries n'ont pas une faible densité d'énergie, une durée de vie courte, un coût élevé, des conditions de travail difficiles et un long chemin à parcourir dans des applications pratiques.
Densité énergétique
Batterie d'acide de plomb: 30-50 Wh / kg, batterie de fluide: <50 Wh/l.
Cycle de vie
Batterie au plomb-acide: <500次, 钠硫电池: <1500次.
Coût du paquet
Batterie lithium-ion: ~ 250 $ / kWh, batterie plomb-acide: ~ 170 $ / kWh, batterie fluide: ~ 450 $ / kWh
Température de travail
Batterie sodium-soufre: 300-350 ° C, batterie en métal liquide:> 450 ° C.
Comparaison des principales limitations de plusieurs systèmes de batteries
C'est pourquoi le professeur Cui Wei du Département des matériaux de l'Université de Stanford a proposé il y a trois ans un nouveau concept: le manganèse et l'hydrogène sont respectivement utilisés comme électrode positive et négative et l'eau comme électrolyte. Densité, durée de vie et prix et beaucoup d'autres exigences strictes.
Professeur Cui Wei interviewé par American Chinese Network
Officiel chinois américain Jun Jun photo
Cui Wei (à gauche) et les étudiants dans le laboratoire
Cui Wei est l'un des leaders mondiaux des nanomatériaux et est actuellement professeur à l'Université de Stanford, professeur au Stanford SLAC National Accelerator Laboratory et chercheur principal à l'Institut Precourt Energy.
Yi Cui Stanford Bio-X et est membre de l'Institut des neurosciences à l'Université de Stanford. Sous la direction du professeur Cui Yi, les ressortissants chinois dont stagiaire postdoctoral à Chen Wei Université de Stanford ont réalisé plus de trois années d'exploration et d'essais expérimentaux. "Nous devons déboguer à plusieurs reprises le dispositif de batterie à hydrogène et ses paramètres afin d'optimiser en permanence les résultats expérimentaux", a déclaré Chen Wei. "L'expérience pertinente a été faite au moins 1000 fois". Excellente performance de la batterie, ce qui signifie que la batterie nouvellement développée ne présente toujours pas de décroissance significative après des charges et des décharges répétées de 10.000 fois, ce qui équivaut à une augmentation considérable de la durée de vie de la batterie.
Performances électrochimiques de la batterie Mn-H
Le groupe de recherche de Cui Wei a publié des articles sur le thème "Énergie naturelle"
Chen Wei interviewé par le réseau chinois américain
Officiel chinois américain Jun Jun photo
Le professeur Cui Wei a déclaré à l'American Chinese Network que son groupe de recherche optimisait encore le prototype expérimental, principalement sur deux aspects: l'un augmente la densité énergétique de la batterie et l'autre réduit le coût de la batterie. Par exemple, dans les premières expériences utilisant le platine comme catalyseur, nous devions trouver des alternatives moins coûteuses.Après optimisation, le groupe de recherche continuera à mener des expériences pilotes et à grande échelle pertinentes.L'université de Stanford a toujours attaché de l'importance à la production, l'éducation et la recherche. Encouragé, le professeur Cui Wei a obtenu des brevets pertinents et a créé une société pour se préparer à l'industrialisation.
«Taille du marché du stockage de l'énergie mondiale à grande échelle jusqu'à un billion de dollars de point de vue Cui Yi, une fois la batterie Mn-H est en mesure de réaliser des applications industrielles, comme prévu, il fera l'énergie propre réseau plus stable et apporter le développement économique et social important de promouvoir les grandes centrales électriques à l'énergie propre, petite électricité des ménages dans les zones résidentielles et sont susceptibles de bénéficier. par exemple, conformément à la spéculation des données expérimentales présentes, le stockage pour une ampoule de 100 watts avec 12 heures d'utilisation continue des coûts d'énergie électrique seulement 1 cent.
D'un autre côté, l'industrialisation et l'application des batteries Mn-H rendront également possible la popularisation des véhicules électriques: les batteries Mn-H peuvent stabiliser le réseau électrique pour offrir la possibilité d'atteindre cet objectif.