В будущем нам понадобятся более емкие аккумуляторы. Сегодня водохранилища — единственный надежный резервуар, который хранит чистую энергию про запас. Но ведь есть и другая энергия: от ветряков, солнечных батарей, биохимии. И куда-то ведь нужно сохранять ее избытки, которые потом понадобятся. Нельзя упускать избыточную энергию, чтобы она впустую пропадала. Свой перспективный вариант предлагают британские ученые.

Сжиженный воздух

Необходимо создать новые, более емкие аккумуляторы, но в то же время они должны быть не громоздкими, а наоборот, компактными. Как вполне перспективный вариант — сжиженный воздух. Это способ под названием криоэнергетика. Строительство криогенных станций уже началось, одна работает в качестве эксперимента неподалеку от аэропорта Лондона. Станцию можно назвать холодильником энергии, идея принадлежит компании Highview Power Storage. 

Криогенная станция легко собирается и разбирается

Компоненты криогенного аккумулятора охлаждают попадающий в них воздух до -196 градусов. В результате получается жидкая смесь из азота и кислорода. Она закрывается в термос-хранилище, где может храниться неделями. Излишки охлажденного воздуха тоже даром не пропадают. Они улавливаются оборудованием и снова отправляются на сжижение.

Компактность и безопасность

Вариант такого хранения энергии безопасный и гораздо более емкий. Сколько места занимают ГАЭС? Очень много, при этом устанавливать станцию нужно на специальном ландшафте с определенным перепадом высот. А криогенные станции небольшие и установка их возможна, где угодно. При этом стоит учесть и минимальные затраты, и то, что если понадобится, такие станции можно разбирать и перевозить.

В будущем можно будет производить криогенные ледяные батарейки. У такого способа сохранения энергии большое будущее. В этом уверены его разработчики. Самое интересное, что новый способ хранения энергии совсем не новшество. Это просто объединение нескольких вариантов, известных человеку уже сотню лет. Речь идет о паротурбинных генераторах, турбодетандерах и сосудах Дьюара. Вместе они составляют емкие криогенные аккумуляторы. 

В будущем можно будет производить криогенные батареи

Первая криогенная станция

Проект сразу же после презентации получил грант, и деньги были вложены в зеленую станцию около лондонского аэропорта. Работа станции проходит в три этапа. Воздух сжижается посредством цикла среднего давления и поступает в аккумуляторы. Затем идет на хранение в виде сжиженного электричества, происходит процесс восстановления энергии с помощью высокого давления.

Станцию мощностью в 350 кВт собрали за два месяца, при этом дорогостоящие материалы не понадобились. Технологи проекта объясняют, что сборка станции напоминает сборку конструктора Лего. И можно ее увеличивать, либо уменьшать в размерах. Такая станция может выдавать энергию на продажу, производить сжиженные и технические газы. Они способны также производить холод для комбинатов. Такой способ хранения энергии очень практичен и в скором будущем будет использоваться еще более обширно.

Ученые создали новый тип материалов для энергетики будущего

Первый в мире метод промышленного синтеза высокостабильных перовскитов разработали ученые Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина (УрФУ) совместно с коллегами из Индии. По словам авторов, это открывает возможность эффективного применения данных веществ, признанных журналом “Science” прорывным материалом, в энергетике и электронике. Результаты опубликованы в журнале Materials Science in Semiconductor Processing, передает РИА Новости.

Перовскиты — класс минералов с псевдокубической кристаллической структурой. Начиная с 2012 года, перовскиты, по словам ученых, активно исследуются как крайне перспективный материал для целого ряда областей, особенно для солнечной энергетики.

Сегодня КПД перовскитных элементов составляет уже около 25%, что сопоставимо с полупроводниками, причем технология их изготовления значительно проще. Кроме того, они могут быть размещены на любых гибких основах — от листа бумаги до одежды.

Однако практическое применение перовскитов до сих пор ограничено, так как существующие методы производства не обеспечивают необходимой стабильности материала. При комнатной температуре перовскитные пленки деградируют в течение нескольких часов.

Разработанная специалистами УрФУ и Института науки и технологий Сатьябамы (Индия) порошковая форма перовскитов показала высокую стабильность, достаточную для технического использования. Свойства материала, по словам ученых, не изменились в течение года наблюдений.

"Фактически, мы первые, кто нашел способ крупномасштабного производства перовскитов. Повышение стабильности вещества обеспечивается за счет высокой кристалличности и уменьшения границ зерен. Это открывает большие возможности для полноценного применения таких материалов в будущем", — рассказал автор исследования, научный сотрудник кафедры магнетизма и магнитных наноматериалов УрФУ Ражеш Кумар Манавалан.

Путем химической обработки высокотемпературным антирастворительным методом ученым удалось синтезировать целую серию порошков перовскитов: MAPbI3, MAPbBr3, FAPbI3, FAPbBr3, CsPbI3 и CsPbBr3. Как объяснили авторы, такой способ производства очень прост и не требует большого времени.

Также в ходе исследования специалисты УрФУ изучили структурные, оптические, морфологические свойства полученных веществ, впервые был исследован температурно-зависимый фазовый переход перовскитов.

В дальнейшем научный коллектив планирует совершенствовать технологию для коммерческой реализации.