ამერიკელმა მეცნიერებმა შექმნეს ახალი ტიპის გამდნარი მარილის ბატარეა, რომელიც, სავარაუდოდ, მიაღწევს ქსელის დონეზე ენერგიის შენახვას დაბალ ტემპერატურაზე და დაბალ ფასად.

განახლებადი ენერგიის წყაროების უწყვეტი მატებასთან ერთად, როგორიცაა ქარი და მზის ენერგია, საჭიროა კრეატიული გადაწყვეტილებები ბუნების წყვეტილი ენერგიის შესანახად. პოტენციური გამოსავალია გამდნარი მარილის ბატარეა, რომელიც იძლევა უპირატესობებს, რაც ლითიუმის ბატარეებს არ გააჩნიათ, მაგრამ გარკვეული პრობლემების მოგვარებაა საჭირო.

აშშ-ს ბირთვული უსაფრთხოების ეროვნული ადმინისტრაციის ქვეშ მყოფი სანდიას ნაციონალური ლაბორატორიების (Sandia National Laboratories) მეცნიერებმა შემოგვთავაზეს ახალი დიზაინი, რომელსაც შეუძლია გადაჭრას ეს ხარვეზები და აჩვენეს ახალი გამდნარი მარილის ბატარეა, რომელიც თავსებადია ამჟამად არსებულ ვერსიასთან. შედარებისთვის, ამ ტიპის ენერგიის შესანახი ბატარეა შეიძლება უფრო იაფად აშენდეს და მეტი ენერგია შეინახოს.

დიდი რაოდენობით ენერგიის იაფად და ეფექტურად შენახვა არის განახლებადი ენერგიის გამოყენების გასაღები მთელი ქალაქის ელექტრომომარაგებისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ მას ბევრი უპირატესობა აქვს, ეს არის ის, რაც აკლია ძვირადღირებულ ლითიუმის ბატარეის ტექნოლოგიას. გამდნარი მარილის ბატარეები არის უფრო ეკონომიური გადაწყვეტა, რომელიც იყენებს ელექტროდებს, რომლებიც დნება რჩება მაღალი ტემპერატურის დახმარებით.

„ჩვენ ვმუშაობდით იმისთვის, რომ ნატრიუმის გამდნარი ბატარეების სამუშაო ტემპერატურა მაქსიმალურად დაბალ ფიზიკურ ტემპერატურამდე შეგვემცირებინა“, - თქვა ლეო სმოლმა, პროექტის წამყვანმა მკვლევარმა. "ბატარეის ტემპერატურის დაქვეითებისას, მას ასევე შეუძლია შეამციროს საერთო ღირებულება. შეგიძლიათ გამოიყენოთ იაფი მასალა. ბატარეებს ნაკლები იზოლაცია სჭირდებათ, ხოლო ყველა ბატარეის დამაკავშირებელი მავთული შეიძლება იყოს თხელი."

კომერციულად, ამ ტიპის ბატარეას უწოდებენ ნატრიუმ-გოგირდის ბატარეას. ამ ბატარეებიდან ზოგიერთი შემუშავებულია გლობალურად, მაგრამ ისინი ჩვეულებრივ მუშაობენ 520-დან 660°F-მდე (270-დან 350°C-მდე) ტემპერატურაზე. Sandia-ს გუნდის მიზანი გაცილებით დაბალია, თუმცა ამის გაკეთება მოითხოვს გადახედვას, რადგან ქიმიკატები, რომლებიც მუშაობენ მაღალ ტემპერატურაზე, არ არის შესაფერისი დაბალ ტემპერატურაზე მუშაობისთვის.

გასაგებია, რომ მეცნიერთა ახალი დიზაინი შედგება თხევადი ნატრიუმის ლითონისგან და ახალი ტიპის თხევადი ნარევისგან. ეს თხევადი ნარევი შედგება ნატრიუმის იოდიდისა და გალიუმის ქლორიდისგან, რომელსაც მეცნიერები კათოლიტს უწოდებენ.

ქიმიური რეაქცია ხდება მაშინ, როდესაც ბატარეა ათავისუფლებს ენერგიას, წარმოქმნის ნატრიუმის იონებს და ელექტრონებს, რომლებიც გადიან უაღრესად შერჩევითი განცალკევების მასალაში და ქმნიან დნობის იოდიდ მარილს მეორე მხარეს.

ამ ნატრიუმ-გოგირდის ბატარეას შეუძლია იმუშაოს 110°C ტემპერატურაზე. რვათვიანი ლაბორატორიული ტესტირების შემდეგ ის 400-ზე მეტჯერ იქნა დამუხტული და დატვირთული, რაც ადასტურებს მის ღირებულებას. გარდა ამისა, მისი ძაბვა არის 3.6 ვოლტი, რაც მეცნიერების თქმით, 40%-ით მეტია ბაზარზე არსებული გამდნარი მარილის ბატარეებზე, ამიტომ მას აქვს უფრო მაღალი ენერგიის სიმკვრივე.

კვლევის ავტორმა მართა გროსმა თქვა: "ახალი კათოლიტის გამო, რომელიც ჩვენ მოხსენებული გვაქვს ამ სტატიაში, ჩვენ ძალიან აღფრთოვანებულები ვართ იმით, თუ რამდენი ენერგიის შეყვანა შეიძლება ამ სისტემაში. გამდნარი ნატრიუმის ბატარეები ათწლეულების განმავლობაში არსებობს და ისინი მთელ მსოფლიოშია. მაგრამ ისინი არასოდეს ყოფილან. მათზე არავის უსაუბრია. ასე რომ, ძალიან კარგია, რომ შეგეძლო ტემპერატურის დაწევა და გარკვეული მონაცემების დაბრუნება და თქვა, "ეს ნამდვილად სიცოცხლისუნარიანი სისტემაა".

მეცნიერები ახლა ყურადღებას ამახვილებენ ბატარეების ღირებულების შემცირებაზე, რისი მიღწევაც შესაძლებელია გალიუმის ქლორიდის შეცვლით, რომელიც დაახლოებით 100-ჯერ უფრო ძვირია, ვიდრე სუფრის მარილი. მათი თქმით, ამ ტექნოლოგიას კომერციალიზაციამდე ჯერ კიდევ 5-დან 10 წლამდე აშორებს, მაგრამ მათთვის სასარგებლოა ბატარეის უსაფრთხოება, რადგან ის არ ქმნის ხანძრის რისკს.

„ეს არის დაბალი ტემპერატურის დნობის ნატრიუმის ბატარეის გრძელვადიანი სტაბილური ციკლის პირველი დემონსტრირება“, - თქვა კვლევის ავტორმა ერიკ სპოერკემ. "ჩვენი მაგია ისაა, რომ ჩვენ დავადგინეთ მარილის ქიმია და ელექტროქიმია, რაც საშუალებას გვაძლევს ეფექტურად ვიმუშაოთ 230°F-ზე. მუშაობა. ნატრიუმის იოდიდის ეს დაბალი ტემპერატურის სტრუქტურა არის გამდნარი ნატრიუმის ბატარეების მოდიფიკაცია."