Stockage d’électricité hautement efficace à l’échelle du réseau au cinquième du coût – Technoguide

Des chercheurs du WMG de l’Université de Warwick, en collaboration avec l’Imperial College de Londres, ont trouvé un moyen d’améliorer les batteries hybrides à flux et leur utilisation commerciale. La nouvelle approche peut stocker l’électricité dans ces batteries pendant de très longues durées pour environ un cinquième du prix des technologies actuelles, avec des contraintes de localisation minimales et zéro émission.

Les chercheurs ont amélioré trois cellules à circulation hybrides en utilisant du graphène dopé à l’azote (exposé au plasma d’azote) dans une technique d’électrophorèse sans liant (EPD).

L’énergie éolienne et solaire sont des sources d’énergie renouvelables de plus en plus populaires. Malheureusement, des problèmes d’intermittence les empêchent de se connecter largement au réseau national. Une solution potentielle à ce problème consiste à déployer une technologie de batterie longue durée, telle que la batterie redox flow. Malgré sa grande promesse, les coûts actuels de ce système sont un facteur déterminant clé de l’adoption dans le monde réel. Une batterie de réseau abordable devrait coûter 75 £ / kWh, selon le département américain de l’énergie. Les batteries au lithium-ion, qui mènent la charge pour le stockage en réseau, coûtent environ 130 £ / kWh.

Aujourd’hui, les chercheurs de WMG ont trouvé un moyen d’améliorer les batteries hybrides à flux ou la technologie des piles à combustible régénératives (RFC) qui pourraient stocker de l’électricité pendant de très longues durées pour environ un cinquième du coût des technologies de stockage actuelles, avec une flexibilité dans l’emplacement et avec un impact environnemental minimal. La technologie combine des électrodes à base de carbone avec des électrolytes de source économique (manganèse ou soufre, qui sont des produits chimiques abondants dans la planète) au moyen d’un dépôt électrophorétique simple mais très efficace d’additifs nano-carbone (graphène dopé à l’azote) qui améliore le durabilité et performances des électrodes de manière significative dans des environnements hautement acides ou alcalins.

Les chercheurs ont publié leurs résultats dans un article intitulé ‘Hybrid Redox Flow Cells with Enhanced Electrochemical Performance via Binderless and Electrophoretic Deposited Nitrogen-Doped Graphene on Carbon Paper Electrodes’ dans l’édition de décembre 2020 de la revue ACS Applied Materials & Interfaces.

Le Dr Barun Chakrabarti, chercheur en WMG à l’Université de Warwick et l’un des principaux auteurs de l’article, a déclaré:

“Cette technique EPD est non seulement simple, mais améliore également l’efficacité de trois batteries à flux hybrides économiques différentes, augmentant ainsi leur potentiel pour une adoption commerciale généralisée pour le stockage d’énergie à l’échelle du réseau.”

Le coût chimique total de la batterie à flux hybride est d’environ 1/30 du coût des batteries concurrentes, telles que les systèmes lithium-ion. Des technologies à plus grande échelle peuvent être utilisées pour stocker l’électricité provenant de l’énergie éolienne ou solaire, pendant plusieurs jours à des saisons entières, pour environ 15 à 20 £ par kilowattheure. Ces batteries sont également extrêmement utiles pour les applications de nivellement de charge à l’échelle du réseau car leur conception est très flexible en raison de leur caractéristique unique de dimensionner leur puissance indépendamment de leur énergie.

La densité énergétique d’une batterie à flux hybride, en particulier le système polysulfure / air (S-Air), est 500 fois plus élevée que le stockage hydroélectrique pompé. Il est également beaucoup plus compact et peut être placé à proximité de toute génération d’énergie renouvelable.

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université de Warwick. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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