Университет Королевы в Белфасте разработал 3D-печатный железный проточный аккумулятор стоимостью около 75 фунтов за элемент

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Университета Королевы в Белфасте (Queen's University Belfast) разработала 3D-печатный элемент проточного аккумулятора на основе железа, что позволяет значительно снизить стоимость элемента до примерно 75 фунтов стерлингов и способствовать стандартизации глобальных исследований. Этот результат считается способствующим снижению зависимости общества от ископаемого топлива.

Доктор Джош Бейли и доктор Хью О'Коннор из Школы химии и химической инженерии (School of Chemistry and Chemical Engineering, Queen's University Belfast) прямо заявили, что общество сталкивается с реальной проблемой — большая часть повседневной жизни по-прежнему зависит от ископаемого топлива. Доктор О'Коннор отметил, что борьба с изменением климата считается одной из главных задач, и правительства Великобритании и Ирландии установили цели по сокращению выбросов, но главным препятствием для возобновляемой энергии является невозможность контролировать, когда светит солнце или дует ветер. В настоящее время чистая энергия составляет лишь около 16% от общего потребления энергии в Великобритании и Ирландии. Пока чистую энергию нельзя надежно хранить и использовать по мере необходимости, ископаемое топливо будет доминировать в электроэнергетической системе.

Литий-ионные аккумуляторы рассматриваются как потенциальное решение, но такие батареи эффективны в небольших масштабах и не подходят для длительного хранения энергии на уровне электросети. По сравнению с проточными аккумуляторами, литий-ионные батареи дороже в масштабировании и представляют пожарную опасность из-за более легковоспламеняющихся компонентов. Кроме того, существуют этические риски при добыче кобальта, который лишь недавно начал постепенно выводиться из состава литий-ионных аккумуляторов. Уже коммерциализированная технология проточных аккумуляторов использует водную химию и элемент ванадий, который более распространен, чем литий, и не требует кобальта, однако ванадий добывается лишь в нескольких местах по всему миру, и его цена сильно колеблется. Разработанный Университетом Королевы аккумулятор основан на более доступном железе.

Исследователи также отправили самостоятельно изготовленные элементы аккумулятора исследовательским группам по всему миру для стандартизации тестирования. Доктор О'Коннор упомянул, что во время своей докторской работы он обнаружил, что стоимость покупки одного элемента проточного аккумулятора достигает 3000 фунтов, и попробовал 3D-печать. После множества проб и ошибок напечатанный аккумулятор показал хорошие характеристики, а стоимость одного элемента составила всего около 75 фунтов. Он создал инструкцию в «стиле IKEA» и разослал ее другим исследовательским группам. В настоящее время ученые по всему миру используют разработанные Университетом Королевы элементы аккумулятора для проведения номинально одинаковых тестов, чтобы понять различия между лабораториями.

Доктор Бейли добавил, что, распространив элементы аккумулятора по всему миру, команда смогла возглавить крупное международное исследование совместно с Массачусетским технологическим институтом (Massachusetts Institute of Technology, MIT), объединив более 35 исследовательских групп, включая Гарвардский университет (Harvard University) и Кембриджский университет (University of Cambridge). Эта работа ускоряет прорывы в области длительного хранения энергии и способствует переходу от ископаемого топлива.