Canadá ha establecido una meta ambiciosa para ser neto hasta 2050. Años.
La clave para lograr este objetivo será descongelar la red energética en el país.
Las fuentes de energía renovable serán un aspecto importante de estos planes. Pero si bien estas fuentes de energía son baratas y cada vez más disponibles, el problema que aún enfrenta es la variabilidad. Después de todo, el sol no siempre brilla y el viento no siempre fuma cuando se necesita energía.
La fuente dominante canadiense de fuentes de energía renovable, una planta de energía hidroeléctrica, que representó casi un 62 por ciento más de generación de electricidad renovable renovable en 2022. Años, también es muy vulnerable al cambio climático. Baja precipitación en 2023. Nivel de tanque reducido en Canadá por debajo del promedio. Esto condujo al 25 por ciento de la electricidad en los Estados Unidos. La situación fue aún peor en Columbia Británica, donde el hidroeléctrico tuvo que importar electricidad de acuerdo con la demanda provincial.
Dados estos desafíos, surgen problemas críticos si las fuentes de energía renovable podrán llevar con requisitos de energía y en el futuro.
Una forma de resolver estos problemas es la construcción de grandes sistemas de almacenamiento de energía. Podrían almacenar un exceso de energía renovable cuando sea abundante y la instalación cuando sea necesario.
Almacenamiento de energía
Alrededor del 90 por ciento de la capacidad de energía global se almacena utilizando sistemas de bombeo para almacenar energía hidroeléctrica.
Este sistema almacena energía al bombear agua de la acumulación de nivel inferior a un mayor uso por bombas eléctricas que impulsa la fuente de fuentes de energía renovables. Para liberar esta energía almacenada, aparece el procedimiento inverso, por lo que el agua en niveles altos fluye a través de las turbinas, creando electricidad.
El almacenamiento de la energía hidroeléctrica es actualmente el método más deseable de almacenamiento de energía. Esto se debe a que puede tener una vida de hasta 100 años, es altamente eficiente y muy rentable.
Sin embargo, una gran trampa de estos sistemas de almacenamiento son las condiciones geográficas necesarias para funcionar. Estos sistemas se basan en grandes cantidades de agua que fluyen a través de diferentes alturas. Esto no contiene costos significativos. También hay preocupaciones para la protección del medio ambiente, porque hay una gran infraestructura para construir.
Pero la batería a base de agua puede, en algunos casos, ofrecer una mejor manera de almacenar energía renovable para un gran uso, todo sin la necesidad de tanto espacio e infraestructura como bombear sistemas hidráulicos.
El flujo de flujo redox de agua es el tipo de batería que almacena energía en tanques externos llenos de soluciones de agua. Estas soluciones se bombearon y ciclaron a través de la celda de la batería de la celda electroquímica, lo que provocó reacciones que permiten que la batería se libere y almacene energía hasta que lo necesite.
El flujo de redox de agua podría ayudarse a almacenar energía renovable durante décadas. (Shutterstock)
Estas baterías pueden poner y libremente energía durante años. Algunas compañías afirman que pueden durar hasta 25 años.
Junto con su larga vida, las baterías de flujo regulares de agua son potencialmente más rentables para la escala en comparación con otras baterías, como las baterías comunes de iones de litio ubicadas en nuestros teléfonos y automóviles. También son mucho más seguros que las baterías clásicas, porque los electrolitos a base de agua no es un riesgo de inflamabilidad.
Los flujos de flujo regulares de agua están muy escalados debido a su diseño modular. Se puede realizar una capacidad de almacenamiento para construir tanques más grandes sin la necesidad de cambiar todo el sistema. Los hace útiles para proyectos pequeños y grandes, ya sea que incluya un hogar único o una comunidad completa.
Estas baterías tienen el potencial de beneficiarse de la industria energética al proporcionar una forma confiable de gestionar el suministro de energía fluctuante. También podrían ser adecuados para suministrar energía confiable y renovable en las comunidades rurales y durante la recuperación del desastre.
La batería acuosa acuosa acuosa más grande se construyó recientemente en China. Suponiendo el consumo promedio de un kilovatio-hora por hora por hogar, esta batería podría entregar electricidad a aproximadamente 58,000 hogares durante 12 horas.
Las baterías de flujo regulares de agua también se pueden usar en muchas otras aplicaciones. Por ejemplo, debido a que los vehículos eléctricos se generalizan, esta tecnología podría ser adecuada para el soporte para la recolección EV. Corea del Sur incluso anunció 2021. Año que estas baterías serían juzgadas para mejorar la infraestructura de carga EV.
Esto es especialmente relevante en Canadá, dado por planes para 12.4 millones de emisiones cero en el camino hasta 2035. Años.
Limitaciones de batería
Si bien los toke de flujo de agua acuoso comercial tienen muchos beneficios, su límite de costos principales.
Actualmente, los tokines de flujo de agua acuoso comerciales dependen de materiales caros y raros, como el vanadio. Los hace demasiado caros para una adopción ampliamente.
Los materiales orgánicos más baratos y más abundantes (como las antranonas) podrían reemplazar el vanadio en estas baterías. Pero los materiales orgánicos vienen con sus desafíos. Actualmente, algunos orgánicos económicos reducen regularmente el flujo de degradado mucho más rápido que la versión hecha con vanadio, que puede durar décadas.
Sin embargo, las encuestas actuales son un progreso significativo en la mejora de la estabilidad del material orgánico, lo que ayuda a extender el siglo de las baterías redox orgánicas baratas, lo que las convierte en alternativas más sostenibles.
Dados los costos actuales de los materiales necesarios para hacer soluciones acuosas comerciales y un compuesto orgánico rentable de Century Bread Life, esta tecnología aún no está completamente lista para un uso amplio. La inversión constante en investigación y desarrollo será crucial. Si podemos superar estos desafíos actuales y desbloquear todo el potencial de los flujos de reducción orgánica orgánica de agua, podría convertirse en un componente clave de la transición global en energía renovable.
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