Με την παγκόσμια στροφή προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας να κορυφώνεται, η αναζήτηση για πιο αποδοτικές και οικονομικά προσιτές τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας έχει γίνει επιτακτική ανάγκη για την ενεργειακή ασφάλεια σε διεθνές επίπεδο.
Παρά την εντυπωσιακή πρόοδο στην αποθήκευση ενέργειας, οι κυριότερες τεχνολογίες, όπως οι μπαταρίες ιόντων λιθίου, παρουσιάζουν σοβαρούς περιορισμούς.
Καινοτόμες ανακαλύψεις, όπως οι υπερπυκνωτές με γραφένιο και εναλλακτικές χημικές ουσίες όπως το βανάδιο, ο ψευδάργυρος και ο σίδηρος, προσφέρουν σημαντική ελπίδα για την ανθεκτικότητα και τις μακροχρόνιες ανάγκες αποθήκευσης ενέργειας.
Ως εκ τούτου, η αναζήτηση για την τεχνολογική καινοτομία που θα αντικαταστήσει τις μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι σε πλήρη εξέλιξη, καθώς η «επόμενη γενιά καθαρής ενέργειας» αποκτά έδαφος.
Μία από τις πιο πρόσφατες επαναστατικές ανακαλύψεις στον τομέα αυτό είναι ένα νέο υλικό υπερπυκνωτή που βασίζεται στο γραφένιο – όπως επισημαίνει oilprice.com –, το οποίο θα μπορούσε να προσφέρει ενεργειακή πυκνότητα συγκρίσιμη με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, αλλά με δραματικά ταχύτερη φόρτιση.
Συστήματα επόμενης γενιάς στον ορίζοντα
Ο καινοτόμος σχεδιασμός του δικτύου γραφενίου έχει επιτρέψει στους ερευνητές να επιτύχουν ρεκόρ σε πυκνότητα ενέργειας και ισχύος, «πιθανώς ανοίγοντας το δρόμο για την επόμενη γενιά συστημάτων στον τομέα των ηλεκτρικών μεταφορών, της υποστήριξης δικτύων και των καθημερινών ηλεκτρονικών συσκευών», σύμφωνα με πληροφορίες του ScienceDaily.
Μια πρόσφατη μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, σημειώνει ότι το νέο μοντέλο τους είναι ελπιδοφόρο όσον αφορά την ανθεκτικότητα στις πραγματικές εφαρμογές. «Η μακροχρόνια σταθερότητα παρατηρείται ακόμα και υπό ακραίες συνθήκες δοκιμών», αναφέρει η μελέτη, κάτι που είναι ελπιδοφόρο απέναντι στις τρέχουσες μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Η βασική πρόκληση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ότι, παρά την υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και την επεκτασιμότητά τους, μπορούν να διατηρούν ενέργεια για περίπου τέσσερις ώρες το πολύ. Αυτή η περιορισμένη διάρκεια αποτελεί σοβαρό πρόβλημα για τις μακροχρόνιες ανάγκες αποθήκευσης ενέργειας. Επιπλέον, οι μπαταρίες αυτές σχετίζονται με ζητήματα ασφαλείας λόγω θερμικής εκτροπής, ενώ η εξόρυξη λιθίου έχει σοβαρές επιπτώσεις στο περιβάλλον και τη δημόσια υγεία.
Οι μπαταρίες λιθίου προσφέρουν υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, περιέχουν όμως εύφλεκτους υγρούς ηλεκτρολύτες (Reuters)
Η εποχή του λιθίου φθίνει
Λόγω των παραπάνω προκλήσεων, ολοένα περισσότερες startup επιχειρήσεις προσπαθούν να διεκδικήσουν την αγορά με νέες γενιές μπαταριών που θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν το λίθιο. Εντούτοις, αμφιβολίες παραμένουν ως προς την οικονομική βιωσιμότητα αυτών των εγχειρημάτων. Επιπλέον, πολλές εναλλακτικές γκάμα τεχνολογιών επικεντρώνονται αποκλειστικά στην αποθήκευση ενέργειας, περιορίζοντας τη δυναμική τους αγοράς.
«Η περιορισμένη διαφοροποίηση των εσόδων καθιστά τις εταιρείες πιο ευάλωτες σε αλλαγές της αγοράς», αναφέρει πρόσφατη έκθεση του Energy Storage News. Παράλληλα, οι καινοτόμες χημικές αγωγές που χρησιμοποιούνται σημαίνουν ότι η τελική αγορά παραμένει περιορισμένη σε σχέση με εκείνη των μπαταριών ιόντων λιθίου.
Η άνοδος της αποθήκευσης ενέργειας
Η αγορά των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας βρίσκεται σε κατακόρυφη άνοδο, κάτι που δημοσιογραφικά προάγει τους παραγωγούς μπαταριών. Παρά τις γεωπολιτικές αβεβαιότητες, οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας συνεχίζουν να αναπτύσσονται ταχύτατα σε παγκόσμια κλίμακα, με τη ηλιακή και την αιολική ενέργεια να καταγράφουν μοναδικές μειώσεις στις τιμές τους.
Η στήριξη προς τις εναλλακτικές μπαταρίες αυξάνεται κατακόρυφα, καθώς παρατηρείται μια τάση προς την αποθήκευση ενέργειας μακράς διάρκειας (LDES) που ευνοεί τις χημικές ιδιότητες των προϊόντων αυτές. Όλο και περισσότεροι αναλυτές βλέπουν τη μακροχρόνια αποθήκευση ενέργειας ως κλειδί για την ενεργειακή ασφάλεια στο μέλλον, δεδομένου ότι τα δίκτυα που βασίζονται σε ανανεώσιμες πηγές θα πρέπει να ισορροπούν τη ζήτηση και την προσφορά σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους, μήνες ή και εποχές ενδεχομένως.
Πηγή: ΟΤ.gr
