Se você já dirigiu para o norte de San Francisco de Los Angeles a Highway 5, provavelmente encontrará um grande parque eólico no caminho, que é o mais icônico Centro de Energia Eólica da Alta Califórnia. Antes de 2013, era também a maior usina de energia eólica dos Estados Unidos.
Na verdade, se você escolher rotas diferentes, ainda haverá oportunidades de conhecer várias usinas eólicas exclusivas ao longo do caminho para o norte.A Califórnia é uma das primeiras áreas de grande escala para geração de energia eólica e solar nos Estados Unidos. Pioneira no desenvolvimento de energia Há 20 anos, a Califórnia está comprometida em atingir 50% de eletricidade a partir de energia sustentável.
A energia limpa e renovável, representada pela energia eólica e energia solar, é a melhor maneira de aliviar a escassez de recursos globais, mudanças climáticas e poluição ambiental.Na pomada, energia solar e eólica são todas energia intermitente, e uma nuvem pode afetar painéis solares. A estabilidade da geração de energia Ao mesmo tempo, devido à falta de equipamentos eficientes de armazenamento de energia em larga escala, o desperdício de energia eólica e solar é extremamente sério e, portanto, a pesquisa de dispositivos de armazenamento de energia eletroquímica como baterias é extremamente crítica.
No dia 30 de abril, um artigo acadêmico publicado na Nature's Energy sob o título de “Natureza” atraiu a atenção da comunidade global de energia.Um novo resultado de pesquisa da Universidade de Stanford traz novas energias para o armazenamento de energia em larga escala. O material desta escola é um novo tipo de bateria de água - bateria de hidrogênio de manganês (Mn-H) - inventada pelo famoso grupo experimental Cui Wei, que pode ser reciclada mais de 10.000 vezes! Seu potencial para baixo custo, longa vida, alta densidade de energia Espera-se que o desempenho traga mudanças tremendas no campo do armazenamento de energia em larga escala.
Os ganhadores do Prêmio Nobel, que sempre incentivaram o desenvolvimento de novas tecnologias energéticas, o ex-ministro do Departamento de Energia dos Estados Unidos, Steven Chu, estão ansiosos para melhorar ainda mais os resultados das pesquisas acima. Mais pesquisas e desenvolvimentos são necessários, mas este protótipo demonstra uma nova abordagem científica e de engenharia para a obtenção de baterias de armazenamento de energia de grande escala, duráveis e de baixo custo.
No dia seguinte (1 de maio) da publicação do jornal, o repórter da televisão chinesa americana e o repórter da American Chinese Network visitaram pela primeira vez o laboratório Cui Wei do Departamento de Materiais da Universidade de Stanford para aprender mais sobre esse novo tipo de bateria.
Cui Wei Laboratório Pós-Doutorado Pesquisador Chen Wei Mostra Bateria Protótipo
Imagem do site oficial de Stanford
O protótipo dos novos cerca de 3 polegadas de baterias de alta manganês são actualmente apenas produz hidrogénio a cerca de 20 miliwatts (MWh) de electricidade, o que é quase em um anel de chave LED níveis de energia de flash. No entanto, os experimentadores acreditar, a tecnologia original depois de aperfeiçoamento é esperado para perceber a industrialização de aplicações de armazenamento de energia em larga escala no futuro próximo, o líder do grupo de pesquisa, o professor Yi Cui, Stanford Departamento de materiais University, disse: 'acreditamos que esta tecnologia vai chegar ao protótipo para o Departamento de energia objetivo prático de armazenamento de energia em larga escala ".
De acordo com as recomendações atuais do Departamento de Energia dos Estados Unidos, pode ser usado para grande escala bateria de armazenamento de energia tem de cumprir as seguintes condições: uma hora de energia de carga-descarga pode ser inferior a 20 kW podem suportar pelo menos 5000 carga-descarga, e vida de serviço preço não inferior a 10 anos. a partir de um ponto de vista prático, a bateria satisfazer as condições acima não deve ultrapassar US $ 2.000, que é o preço por kWh de armazenamento de energia é inferior a US $ 100.
Para atingir esse objetivo, cientistas de diferentes áreas fizeram várias tentativas.No campo de armazenamento de energia em larga escala, muitos sistemas de baterias surgiram, incluindo baterias de íons de lítio, baterias de chumbo-ácido, baterias de fluxo e enxofre de sódio. Baterias, baterias de metal líquido, etc. No entanto, essas baterias não têm baixa densidade de energia, ciclo de vida curto, alto custo, condições de trabalho adversas e um longo caminho a percorrer em aplicações práticas.
Densidade de energia
Bateria de chumbo-ácido: 30-50 Wh / kg, bateria de fluido: <50 Wh/l.
Ciclo de vida
Bateria de chumbo-ácido: <500次, 钠硫电池: <1500次.
Custo do pacote
Bateria de iões de lítio: ~ 250 $ / kWh; bateria de chumbo-ácido: ~ 170 $ / kWh; bateria de fluido: ~ 450 $ / kWh
Temperatura de trabalho
Bateria de sódio-enxofre: 300-350 ° C, bateria de metal líquido:> 450 ° C.
Comparação das principais limitações de vários sistemas de bateria
Em vista disso, o Professor Cui Wei, do Departamento de Materiais da Universidade de Stanford, propôs um novo conceito há três anos: manganês e hidrogênio como eletrodos positivos e negativos, e água como eletrólito, teoricamente, seria possível realizar armazenamento de energia em larga escala em energia. Densidade, vida útil e preço e muitos outros requisitos rigorosos.
Professor Cui Wei Entrevistado pela American Chinese Network
Foto oficial chinesa chinesa de Jun Jun
Cui Wei (esquerda) e estudantes no laboratório
Cui Wei é um dos líderes mundiais em nanomateriais e atualmente é professor da Universidade de Stanford, além de professor do Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC da Stanford e pesquisador sênior do Precourt Energy Institute.
Yi Cui Stanford Bio-X e é membro do Instituto de Neurociência da Universidade de Stanford. Sob a orientação do professor Cui Yi, cidadãos chineses cujos pós-colega no da Universidade de Stanford Chen Wei ter realizado mais de três anos de pesquisa e testes experimentais. 'precisamos dispositivo de bateria de hidrogênio e os parâmetros de testes repetidos, para otimizar constantemente resultados', disse Chen, 'experimentos relacionados fazer nada menos do que 1000 vezes', finalmente temos um dispositivo otimizado e condições de ensaio, o acesso ao excelente desempenho da bateria. Isto significa que o desenvolvimento desta nova bateria pode ainda nenhuma deterioração óbvia depois de repetidos de carga e descarga de 10.000 vezes. esta é a vida de bateria equivalente para conseguir uma ordem de magnitude no armazenamento principal existente no caminho.
Desempenho eletroquímico da bateria Mn-H
Grupo de pesquisa de Cui Wei publicado em artigos relacionados com "Energia Natural"
Chen Wei entrevistado pela American Chinese Network
Foto oficial chinesa chinesa de Jun Jun
'Tecnologia ainda está em fase experimental,' Professor Cui Yi disse a US rede chinesa, o seu grupo de pesquisa é o protótipo experimental para mais otimizações focada em dois aspectos, um é para melhorar a densidade de energia das baterias, bateria Em primeiro lugar, reduzir o custo de . por exemplo, em experimentos anteriores usando platina como catalisador, precisamos encontrar alternativas mais baratas. após a obtenção de otimização, o grupo de pesquisa continuará a ser o teste relevante e escala piloto. em lugares grande importância na integração da pesquisa na Universidade de Stanford Com o incentivo, o professor Cui Wei obteve patentes relevantes e montou uma empresa para se preparar para a industrialização.
O mercado global de armazenamento de energia em larga escala tem uma escala de trilhões de dólares norte-americanos.Quando Cui Wei, uma vez que a bateria Mn-H pode ser industrializada como esperado, tornará a rede de energia limpa mais estável e trará desenvolvimento social e econômico. Promoção importante: Usinas de energia limpa em larga escala, bem como áreas residenciais e eletricidade doméstica, podem se beneficiar disso, por exemplo, segundo dados experimentais atuais, estima-se que o custo de armazenar 12 horas de energia elétrica para uma lâmpada de 100 watts só possa ser usado por apenas 12 horas. 1 cent.
Por outro lado, a industrialização e a aplicação da bateria Mn-H também possibilitarão a popularização dos veículos elétricos.A bateria Mn-H pode estabilizar a rede elétrica para atingir esse objetivo.