مع الطاقة الشمسية وطاقة الرياح التي أحدثت ثورة في الأسعار في السنوات الأخيرة ، أصبح تخزين الطاقة مشكلة كبيرة ، فالناس بحاجة إلى بطارية كبيرة ورخيصة ودائمة توفر الكهرباء بعد غروب الشمس ، بعد توقف الرياح. ووفقًا لورقة في المجلة ، فإن الباحثين في جامعة هارفارد يستخدمون جزيءًا عضويًا "طويل العمر" لصنع بطارية تدفق تخزن الطاقة للمدينة بأكملها ، وتحل البطارية تكلفة بطارية تدفق الفاناديوم بالكامل. لقد كسر المشكلة من خلال عنق الزجاجة الحياة من بطاريات تدفق السائل العضوي.
تتكون بطارية التدفق المزعومة ، مثل بطارية الليثيوم في الهاتف المحمول ، من زوج كهربائي يحول الطاقة المخزنة في المنحل بالكهرباء إلى طاقة كهربائية ، وكهروليت يحول الشحنة من قطب كهربائي إلى آخر ، ومع ذلك ، سيكون للبطارية التقليدية زوج كهربائي. وتعبأ هذه البطارية بالكهارل ، وتفصل بين الأقطاب الموجبة والسالبة ، وتدور الإلكتروليت.
يتم تخزين هذه الإلكتروليتات في حاوية خارجية من أي حجم ويتم ضخها في القطب أثناء الاستخدام ، لذلك يمكن زيادة سعة الشحن الخاصة ببطارية التدفق إلى مستوى الميكاوات.
أصبحت بطارية تدفق الفاناديوم الآن بطارية تدفق عادية ، وهي أكثر أمانًا وأرخص وأقل متانة من بطاريات أيونات الليثيوم ، ومع ذلك ، فإن جزيئات الفاناديوم المعدنية التي تعمل كالمجهرات أكثر تكلفة ، ويحاول الكيميائيون استخدام فئة تسمى "醌المركبات العضوية كبديل.
إن استخدام مثل هذه المواد العضوية في صنع الإلكتروليتات هو فقط ثلث تكلفة جميع بطاريات تدفق الأكسدة الفاناديوم ، ولكنها سريعة جدًا بعد الشحن والتفريغ المتكرر ، ولا يمكنها تلبية متطلبات الصناعة ، وهذا هو التسويق الرئيسي لبطاريات تدفق السائل العضوي. الأسباب.
بطارية جديدة من "السوائل العضوية" التي ابتكرها علماء جامعة هارفارد
ونتيجة لذلك ، قرر مايكل عزيز ، عالم المواد في جامعة هارفارد وفريقه تحسين عمر الصراصير ، فوجدوا أن إضافة مجموعتين من حمض الكربوكسيل إلى الهيدرازين الأصلي أكثر قابلية للذوبان في المحاليل القلوية. بهذه الطريقة ، يمكنهم استخدام محلول مع انخفاض الرقم الهيدروجيني وانخفاض القوة الكيميائية للحد من فقدان المنحل بالكهرباء.
انخفض معدل الضياع السنوي لبطارية التدفق باستخدام النوع الجديد من الهيليوم إلى حوالي 3٪ ، وفقدت بطارية تدفق الهيليوم السابقة الكثير في يوم واحد ، وقد أعطى فريق عزيز هذا النوع الجديد اسمًا اسمه "مسلة". المزلة هو بطريرك طويل العمر مذكور في العهد القديم للكتاب المقدس ويعيش 969 سنة.
لم يدرس فريق عزيز بعد تكلفة الإنتاج الضخمة لـ 'Massala' ، وإذا كانت مشابهة للكلفة التقليدية ، فإن بطارية التدفق العضوي تلبي المتطلبات التجارية.
وعلق عالِم جامعة ولاية يوتاه ليو تيان يى ، الذي يدرس أيضًا بطارية التدفق ، قائلاً: "إنهم جيدون جدًا في تصميم ذلك" ، إلا أنه أشار إلى أن بطارية التدفق يجب أن تستخدم إلكتروليتين مختلفتين ، لكن فريق عزيز لا يحلها إلا. واحدة من مشاكل فقدان المنحل بالكهرباء ، وفقدان آخر بالكهرباء لا يزال يتعين التغلب عليها.
إذا تمكن المجتمع الأكاديمي في النهاية من "تزاوج مزدوج" للتغلب على مشكلة الحياة ، سيلعب عدد كبير من بطاريات تدفق السائل العضوي دورًا مهمًا في تخزين الطاقة والحلاقة الذروية ، ويمكِّن العالم فعلاً من تحقيق التحول المستدام للطاقة.