Rasti energijos šaltinių nėra sunku. Energiją galima gauti iš vėjo, vandens, Saulės ar geoterminių šaltinių, sklindančių iš pat mūsų Žemės vidurio. Didžiausias iššūkis yra ne tik išgauti energiją, bet ją kažkur sutalpinti ir tiekti žmonėms tuomet, kai jos labiausiai reikia.
Rasti energijos šaltinių nėra sunku. Energiją galima gauti iš vėjo, vandens, Saulės ar geoterminių šaltinių, sklindančių iš pat mūsų Žemės vidurio. Didžiausias iššūkis yra ne tik išgauti energiją, bet ją kažkur sutalpinti ir tiekti žmonėms tuomet, kai jos labiausiai reikia.
Todėl anglimi paremti energijos šaltiniai kaip nafta yra tokie patrauklūs – juos lengva pergabenti ir galima naudoti, kai jų reikia.
O kaip padaryti, kad žmonės galėtų kaupti energiją iš atsinaujinančių šaltinių? Čia mums gali pasitarnauti baterijos, rašo Engadget.com.
Praėjusį penktadienį „Tesla“, „SpaceX“ ir „PayPal“ įkūrėjas milijardierius Elonas Muskas pristatė „Tesla“ baterijas, skirtas namams ir biurams. Namams skirta baterija „Powerwall“ bus arba 10 kilovatvalandžių dydžio ir kainuos atitinkamai 3–3,5 tūkst. dolerių.
Biurams skirta speciali versija turės 100 kWh.
Baterijoje naudojama technologija yra pažengusi, tačiau norint talpinti atsinaujinančių išteklių energiją, problema visuomet buvo jas pagaminti už vartotojui įkandamą kainą.
Baterijos nekaupia elektros – jos kaupia energiją. Jos tai daro palaikomos dviejų skirtingų medžiagų – teigiamo krūvio katodo ir neigiamo krūvio anodo, kuriuos skiria nelaidi medžiaga, vadinama elektrolitais.
Dėl elektrolitų katodas ir anodas nesiliečia, tačiau elektrolitai leidžia judėti molekulėms. Kai terminalai (galai, pažymėti + ir – ) yra prijungti prie elektros grandinės, baterijoje vykstančios cheminės reakcijos verčia molekules iš katodo per elektrolitą judėti į anodą.
Anodas reaguoja iššaudamas elektronus per neigiamą terminalą ir viskas, kas sujungta į šį ratą, gauna energiją.
Baterija energiją nustoja gaminti tuomet, kai nebėra lakių medžiagų, galinčių judėti per katodą ir anodą. Todėl AA baterijos įrenginiuose pasensta ir turi būti išmetamos.
O medžiagos perkraunamose baterijose gali išjudinti lakias molekules atgal iš anodo į katodą su nedidele išorine įkrova.
Šiandieną ličio – jonų baterijos yra daugkartinio krovimo baterijų standartas. Jos yra jūsų išmaniuosiuose telefonuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, gali būti įkraunamos daug kartų.
Tačiau ličio – jonų baterijos turi trūkumų. Jos įkraunamos palyginti lėtai ir jas pagaminti yra brangu, o už išlaidas turi sumokėti vartotojas. Be to, žinoma, kad ličio – jonų baterijos perkaista, išsilydo.
Kartais taip yra todėl, kad defektai baterijoje lemia, jog katodas ir anodas susiliečia. O kartais – todėl, kad baterijos generuoja šilumą tuomet, kai jos yra įkraunamos, todėl yra ribota galimybė į vieną vietą sudėti baterijų šerdis.
Dėl šios priežasties negalima padėti milžiniškų ličio jonų baterijų prie kiekvienos vėjo turbinos, kad šios kauptų energiją.
„Tesla“ rastas aplinkkelis leidžia ličio – jonų baterijomis akumuliuoti palyginti didelį kiekį energijos. Užuot naudojusi vieną didelę, „Tesla Model S“ baterija sujungia tūkstančius nykščio dydžio baterijų. Perkaitimo galimybė yra maža, nes viena baterija sukuria nedaug energijos.
Dėl visa ko baterijos sujungtos su aušinimo skysčiu sistema ir padalytos į skyrius, kad, gaisro atveju, ugnis neišplistų.
„Tesla“ taip pat patobulino kondensatorius, keitiklius ir kitas architektūros dalis, kurių reikia norint elektros energiją pergabenti iš vienos vietos į kitą.
Problema su atsinaujinančios energijos šaltiniais yra ta, kad jie energiją generuoja kada panorėję – ir tikrai nebūtinai tada, kai mums jų labiausiai reikia. Baterijos turi potencialo užpildyti šį tarpą.
„Tesla“ namų baterijos leidžia kaupti energiją, kai šviečia Saulė arba pučia vėjas ir jas naudoti kada panorėjus. Be to, baterijas galima krauti iš lizdo tomis valandomis, kai elektros tarifai mažesni ir vėl panaudoti, kai kaina didesnė.
Visai kaip ir „Tesla“ automobiliai, baterijos galės jungtis prie interneto ir gauti reikalingus programinės įrangos atnaujinimus.
Ličio – jonų šerdys, kurios krauna „Powerwall“, nėra vienintelis būdas kaupti energiją. Dabar išbandomos medžiagos ateity gali sudaryti galimybes energiją kaupti mažesnėse, lengvesnėse baterijose.
JAV agentūra, besirūpinanti energijos šaltinių paieška, analizuoja gerokai didesnę potencialių energijos šaltinių įvairovę. Tarp jų – ir vandeniu paremti elektrolitai. Kai kurios naujos technologijos yra ir pigesnės, ir kur kas patvaresnės nei ličio jonų baterijos, tačiau yra pernelyg naujos ir dar neišbandytos.
Yra ir daug kitų periferinių zonų, kuriose atliekami bandymai. Ir jei E. Muskas toliau sieks atpratinti mūsų visuomenę nuo naftos vartojimo, jam prireiks įvairiausių triukų.
