Croissantbakstur lykillinn að orkugeymslum framtíðar?

Vísindamenn við Queen Mary háskólann í London hafa hugsanlega fundið nýja og afar árangursríka leið til að geyma orku í orkukerfum. Hugmyndin byggir á sömu aðferðum og notaðar eru við croissantbakstur, þar sem deigið er þjappað og flatt út í þunn lög. Vísindamennirnir beittu svipaðri aðferð til að búa til örþunna fjölliðuhúðaða torleiðaraþétta (e. dielectric capacitors), en slíkir þéttar hafa hingað til, auk venjulegra rafhlaðna og rafefnaþétta (e. electrochemical capacitors), verið eitt af þremur helstu tólunum til að geyma raforku. Nýjungin sem hér um ræðir byggir á að þjappa filmunni í þunn lög, en þannig reyndist mögulegt að geyma 30 sinnum meiri raforku en í bestu torleiðaraþéttum sem fengist hafa hingað til. Þéttar af þessu tagi henta einkar vel til að taka við raforku í óreglulegum skömmtum, svo sem frá sólar- og vindorkuverum, og skila henni mjög hratt út í kerfið á nýjan leik þegar orkuþörfin er meiri.
(Sjá frétt Science Daily 18. október).

Kolefni á föstu formi unnið úr koltvísýringi

Japanskir og kínverskir vísindamenn sem unnið hafa að þróun litíum-loft-rafhlöðu hafa fyrir tilviljun uppgötvað aðferð sem hugsanlega er hægt að beita til að framleiða kolefnisduft og hreint súrefni úr koltvísýringi andrúmsloftsins. Á þessu stigi dugar aðferðin einungis fyrir óblandaðan koltvísýring en ef takast mætti að beita henni á koltvísýring í andrúmslofti gæti það opnað alveg nýja möguleika í kolefnisbindingu. Nýjungin felst ekki síst í því að ná kolefninu á föstu formi í stað þess að þurfa að fást við lofttegundir sem síðan þarf að þjappa eða breyta í vökva með tilheyrandi orkueyðslu. Fræðilega séð mætti nota sömu aðferð til að hreinsa tilteknar mengandi lofttegundir úr andrúmsloftinu.
(Sjá frétt Science Daily 9. ágúst).

Rafbílar ódýrari en hefðbundnir bílar árið 2022

EVsRafbílar verða orðnir ódýrari en hefðbundnir bílar árið 2022 samkvæmt nýrri greiningu Bloomberg New Energy Finance (BNEF) á rafbílamarkaðnum. Stærsti einstaki liðurinn í að lækka verð á rafbílum er þróun ódýrarri rafhlaðna, en verð á litíum rafhlöðum hefur lækkað um 65% frá árinu 2010. Þrátt fyrir að eldsneytisnotkun bílaflotans minnki um 3,5% á ári munu ódýrari rafhlöður lækka kaupverð það mikið að bætt olíunýting hefðbundinna bíla mun ekki vega það upp. Rafbílavæðing er mikilvægur þáttur í að draga úr loftslagsbreytingum og bæta loftgæði, en þrátt fyrir ríkisstyrki er aðeins um 1% af seldum bílum í dag rafbílar. Samkvæmt greiningunni mun hlutfall nýrra rafbíla ekki ná yfir 5% fyrr en árið 2022 þegar þeir verða orðnir ódýrari kostur, en eftir það er líklegt að hlutfallið hækki mjög hratt. Samkvæmt greiningunni munu rafbílar verða 35% af seldum bílum árið 2040 og bílaflotinn þá orðinn 25% rafvæddur. Þessi þróun ráðist þó mjög af þróun á olíuverði.
(Sjá frétt the Guardian 25. febrúar).

Rafbílar hlaðnir á 15 mínútum?

Fit_EV_Direct_Solar_Charging_Plug-668-668x409Svissneskir vísindamenn telja sig hafa fundið leið til að byggja upp hleðslustöð sem gæti fullhlaðið nokkra rafbíla samtímis á u.þ.b. 15 mínútum. Slík stöð þyrfti að hafa afl upp á 4,5 MW, sem samsvarar orkuþörf 4.500 þvottavéla sem keyrðar eru samtímis. Slíkir raforkuflutningar eru ofviða venjulegu dreifikerfi og því byggir lausn Svisslendinganna á að byggðar verði upp orkugeymslur við hverja hleðslustöð. Þar er í raun um að ræða risavaxnar rafhlöður, en stöð sem á að geta hlaðið 200 rafbíla á sólarhring þyrfti að geta geymt um 2,2 MWst. Miðað við núverandi tækni væri slík rafhlaða á stærð við fjóra venjulega flutningagáma. Með þessu móti væri hægt að byggja upp hleðslustöðvar sem gætu tekið við þegar bensínstöðvar í núverandi mynd líða undir lok.
(Sjá frétt á HybridCar.com í gær).

Tesla horfir til Þýskalands

tesla_160Rafbílaframleiðandinn Tesla bindur miklar vonir við sölu „heimarafhlöðunnar“ í Þýskalandi, enda séu Þjóðverjar mjög meðvitaðir um umhverfismál og í fararbroddi í heiminum í nýtingu sólarorku. Tesla kynnti rafhlöðuna („orkuvegginn“ (Tesla Powerwall)) í síðustu viku. Hana er t.d. hægt að festa á vegg í bílskúrnum og í henni er hægt að geyma umframorku sem grípa má til þegar rafmagnið fer eða þegar orkuframboð er lítið og verðlag hátt. Rafhlaðan auðveldar neytendum þannig að framleiða og geyma sína eigin raforku án tengingar við flutningskerfi og opnar m.a. möguleika á að nýta sólarorku á nóttu sem degi. Markmið Tesla með orkuveggnum er að „umbreyta algjörlega orkuinnviðum heimsins í átt að fullkomlega sjálfbæru kolefnishlutleysi“.
(Sjá frétt ENN 5. maí).

Álrafhlöður næsta bylting í orkugeymslu

aluminiumbattery_160Vísindamenn við Háskólann í Stanford hafa þróað hraðhleðslurafhlöðu úr áljónum sem talin er geta orðið fýsilegur valkostur við geymslu á endurnýjanlegri orku í dreifikerfum. Geymsla á umframorku, t.d. frá vindorkuverum, er ein helsta forsenda þess að hægt verði að auka hlut endurnýjanlegrar orku í dreifikerfum í Evrópu. Einn helsti kostur nýju álrafhlöðunnar er endingin, en hægt er að hlaða rafhlöðuna um 7.500 sinnum án þess að geymslugetan minnki. Til samanburðar er hægt að hlaða venjulegar litíumrafhlöður um 1.000 sinnum. Rafhlaðan hefur einnig þann kost að hægt er að hlaða hana mjög hratt og eins getur hún skilað orku hratt inná dreifikerfið. Ál er auk þess mun ódýrara en t.d. litíum. Álrafhlaðan nýtist ekki eingöngu til geymslu í dreifikerfum heldur telja vísindamenn að hún muni verða vinsæll kostur í fartölvum og snjallsímum vegna þess hversu skamman tíma hleðslan tekur.
(Sjá frétt EDIE 7. apríl).

Verður hægt að hlaða rafbíl á 5 mínútum?

Leaf_over_creekNý tegund af rafhlöðum gerir það mögulegt að hlaða rafhlöður rafbíla upp í 70% á aðeins tveimur mínútum að mati rannsóknateymis innan Nanyang Tækniháskólans í Singapore, en þau hafa notast við títaníumdíoxíð á nanóformi til að flýta fyrir efnahvörfum í rafhlöðunni. Þessar nýju litíum-grafít rafhlöður endast lengur en hinar hefðbundnu litíumrafhlöður, eða í um 20 ár. Með því að stytta hleðslutímann opnast nýjar leiðir fyrir rafbílaeigendur. Styttri hleðslutími felur í sér aukna drægni, enda eru 5 mínútur sambærilegar þeim tíma sem það tekur að dæla bensíni á bíl. Með lengri endingartíma er einnig dregið úr magni spilliefna. Talið er að hægt verði að hefja framleiðslu á þessum nýju rafhlöðum í stórum stíl innan tveggja ára.
(Sjá frétt Hybrid Cars í dag).