Всім відомо, що зелена енергія рятує людство від змін клімату. Однак технічно ця справа досить складна – вітрогенератори і сонячні батареї потребують акумуляторів. Проблема в тому, що природні джерела працюють нерівномірно. Коли світить сонце або дує вітер, то надходить надмірна кількість енергії. Натомість у безвітряну ніч постачання енергії припиняється. Саме тому для вирівнювання перевиробництва енергії потрібні потужні накопичувачі. А ще є проблема добових коливань попиту. Попит на енергію зменшується в середині дня і зростає надвечір. Інженери-енергетики добре знають цю періодичність .
Електрична мережа потребує акумуляторів з доступною ціною, високою ємністю і великим числом циклів заряд-розряд. Ці параметри залежать перш за все від електроліту і матеріалу електродів. Тому поступ у технології акумуляторів вимагає ґрунтовних хімічних досліджень. На сьогодні найкращі показники має літій-іонна технологія. На ринку побутують також окисно-відновні (ванадієві) акумулятори, які мають дещо довший час утримування заряду. Гібридні цинкові акумулятори мають перевагу низької ціни, але займають більше місця.
Останнім часом ціни впали удвічі і накопичувальні станції ростуть, як гриби. Типова потужність акумуляторного блоку складає 200-300 МВт. Для порівняння – Бурштинська теплова станція має 10 енергоблоків по 200 МВт.
На фото: акумуляторний енергоблок фірми Tesla.
Повний текст можна прочитати тут:
https://www.bbc.com/future/article/20201217-renewable-power-the-worlds-largest-battery
Першими кроками студента у технологію акумуляторів є такі предмети: Фізична хімія, Електрохімічні процеси та Прикладні аспекти електрохімії. Далі допитливий студент може вибрати електрохімічну тему для курсової або дипломної роботи. Великий досвід роботи з нанопористими вуглецевими матеріалами для електродів електрохімічних пристроїв має професор І.Ф.Миронюк:
https://kc.pnu.edu.ua/миронюк-іван-федорович/
Наступними кроками у професійному розвитку кафедра радить стажування у спеціалізованих лабораторіях НАНУ, а далі – у західних центрах R&D.
А ще одним перспективним накопичувачем енергії є молекулярний водень:
https://www.bbc.com/future/article/20201112-the-green-hydrogen-revolution-in-renewable-energy
Але це вже інша історія – з неорганічної хімії.
О.Шийчук