Kai kurios išlydytų druskų ir jų mišinių fizikinės ir cheminės savybės. Kaip pasigaminti vieną vientisą virtuvinės druskos gabalėlį, ar įmanoma? Išlydyta druska saulės energijos saugojimui

Kaip elektrolitai metalų gamyboje išlydytų druskų elektrolizės būdu, gali būti naudojamos atskiros druskos, tačiau paprastai, atsižvelgiant į norą turėti palyginti žemai tirpstantį elektrolitą, kurio tankis būtų palankus, pasižymi gana mažu klampumu ir dideliu elektros laidumas, santykinai didelis paviršiaus įtempis, taip pat mažas lakumas ir gebėjimas ištirpinti metalus, šiuolaikinėje metalurgijoje naudojami sudėtingesni išlydyti elektrolitai, kurie yra kelių (nuo dviejų iki keturių) komponentų sistemos.
Šiuo požiūriu didelę reikšmę turi atskirų išlydytų druskų, ypač išlydytų druskų sistemų (mišinių), fizikinės ir cheminės savybės.
Šioje srityje sukauptas pakankamai didelis eksperimentinės medžiagos kiekis rodo, kad išlydytų druskų fizikinės ir cheminės savybės yra tam tikrame ryšyje viena su kita ir priklauso nuo šių druskų struktūros tiek kietoje, tiek išlydytoje būsenoje. Pastarąjį lemia tokie veiksniai kaip katijonų ir anijonų dydis ir santykinis kiekis druskos kristalinėje gardelėje, ryšio tarp jų pobūdis, poliarizacija ir atitinkamų jonų polinkis į kompleksų susidarymą lydaluose.
Lentelėje. 1 lygina kai kurių išlydytų chloridų lydymosi temperatūras, virimo temperatūras, molinius tūrius (lydymosi temperatūroje) ir ekvivalentinį elektrinį laidumą, išdėstytą pagal D.I elementų periodinio dėsnio lentelės grupes. Mendelejevas.

Lentelėje. 1 parodyta, kad šarminių metalų chloridai, priklausantys I grupei, ir šarminių žemių metalų chloridai (II grupė), pasižymi aukšta lydymosi ir virimo temperatūra, dideliu elektriniu laidumu ir mažesniu poliniu tūriu, lyginant su chloridais, priklausančiais vėlesnėms grupėms.
Taip yra dėl to, kad kietoje būsenoje šios druskos turi jonines kristalines groteles, kuriose jonų sąveikos jėgos yra labai reikšmingos. Dėl šios priežasties tokias groteles sunaikinti labai sunku, todėl šarminių ir šarminių žemių metalų chloridai turi aukštą lydymosi ir virimo temperatūrą. Mažesnis šarminių ir šarminių žemės metalų chloridų molinis tūris taip pat atsiranda dėl to, kad šių druskų kristaluose yra daug stiprių joninių ryšių. Nagrinėjamų druskų lydalų joninė struktūra lemia ir didelį jų elektrinį laidumą.
Remiantis A.Ya nuomone. Frenkelio, išlydytų druskų elektrinį laidumą lemia srovės perdavimas, daugiausia mažų judrių katijonų, o klampios savybės atsiranda dėl didesnių tūrinių anijonų. Vadinasi, elektros laidumo sumažėjimas nuo LiCl iki CsCl didėjant katijonų spinduliui (nuo 0,78 A Li+ iki 1,65 A Cs+) ir atitinkamai mažėja jo mobilumas.
Kai kurie II ir III grupių chloridai (pvz., MgCl2, ScCl2, USl3 ir LaCl3) pasižymi mažu elektriniu laidumu išlydytoje būsenoje, tačiau tuo pat metu gana aukšta lydymosi ir virimo temperatūra. Pastarasis rodo didelę joninių ryšių dalį šių druskų kristalinėse gardelėse. Ho lydytuose paprastieji jonai pastebimai sąveikauja su didesnių ir mažiau judrių kompleksinių jonų susidarymu, dėl to sumažėja šių druskų lydalų elektrinis laidumas ir padidėja klampumas.
Dėl stiprios chloro anijono poliarizacijos mažais Be2+ ir Al3+ katijonais smarkiai sumažėja joninio ryšio frakcija šiose druskose ir padidėja molekulinės jungties dalis. Tai sumažina BeCl2 ir AlCl3 kristalinių gardelių stiprumą, dėl to šiems chloridams būdingos žemos lydymosi ir virimo temperatūros, dideli moliniai tūriai ir labai mažos elektrinio laidumo reikšmės. Pastaroji, matyt, dėl to, kad (veikiant stipriam Be2+ ir Al3+ poliarizaciniam poveikiui) išlydytuose berilio ir aliuminio chloriduose susidaro stiprus kompleksas ir juose susidaro tūriniai kompleksiniai jonai.
Labai žemai lydymosi temperatūrai (kurių vertės dažnai yra žemiau nulio) ir virimui būdingos IV grupės elementų chlorido druskos, taip pat pirmasis III grupės boro elementas, turintis grynai molekulines gardeles su silpnais liekamaisiais ryšiais tarp molekulių. Tokių druskų lydaloje jonų nėra, o jos, kaip ir kristalai, yra pastatytos iš neutralių molekulių (nors pastarųjų viduje gali būti joninių ryšių). Iš čia kyla dideli moliniai šių druskų kiekiai lydymosi temperatūroje ir atitinkamų lydalų elektrinio laidumo nebuvimas.
I, II ir III grupių metalų fluoridams paprastai būdingi aukštesni lydymosi ir virimo taškai, palyginti su atitinkamais chloridais. Taip yra dėl mažesnio F+ anijono spindulio (1,33 A), palyginti su Cl+ anijono spinduliu (1,81 A), ir atitinkamai mažesniu fluoro jonų poliarizavimosi polinkiu ir dėl to stiprių joninių kristalų susidarymo. šių fluoridų grotelės.
Didelę reikšmę renkantis palankias sąlygas elektrolizei turi druskos sistemų lydymosi diagramos (fazių diagramos). Taigi, naudojant išlydytas druskas kaip elektrolitus elektrolitinėje metalų gamyboje, dažniausiai pirmiausia reikia turėti santykinai žemos lydymosi temperatūros druskų lydinius, kurie užtikrintų pakankamai žemą elektrolizės temperatūrą ir sunaudoja mažesnes elektros energijos sąnaudas, kad būtų išlaikytas elektrolitas išlydytoje būsenoje.
Tačiau esant tam tikriems komponentų santykiams druskų sistemose, išlydytos būsenos gali atsirasti cheminių junginių, kurių lydymosi temperatūra yra aukštesnė, tačiau pasižymi kitomis palankiomis savybėmis (pavyzdžiui, geba lengviau ištirpinti oksidus nei atskiros išlydytos druskos ir pan.).
Tyrimai rodo, kad kai susiduriame su dviejų ar daugiau druskų (arba druskų ir oksidų) sistemomis, gali atsirasti sąveika tarp šių sistemų komponentų, dėl kurių (priklausomai nuo tokios sąveikos stiprumo) susidaro eutektika arba eutektika, užregistruota diagramos arba kietų tirpalų plotai, arba nederinamai (su skilimu), arba kongruentingai (neskilstant) tirpstančių cheminių junginių. Didelė medžiagos struktūros tvarka atitinkamuose sistemos sudėties taškuose dėl šių sąveikų tam tikru mastu išlieka lydaloje, t.y. virš likvidumo linijos.
Todėl išlydytų druskų sistemos (mišiniai) dažnai yra sudėtingesnės struktūros nei atskiros išlydytos druskos, o bendru atveju išlydytų druskų mišinių struktūriniai komponentai vienu metu gali būti paprasti jonai, kompleksiniai jonai ir net neutralios molekulės, ypač kai atitinkamų druskų kristalinės gardelės yra tam tikras molekulinio ryšio kiekis.
Kaip pavyzdį apsvarstykite šarminių metalų katijonų poveikį MeCl-MgCl2 sistemos lydumui (kur Me yra šarminis metalas 1 pav.), kuriai būdingos likvidumo linijos atitinkamose fazių diagramose. Paveikslėlyje parodyta, kad šarminio metalo chlorido katijono spinduliui didėjant nuo Li+ iki Cs+ (atitinkamai nuo 0,78 A iki 1,65 A), lydumo diagrama tampa vis sudėtingesnė: LiC-MgCl2 sistemoje komponentai sudaro kietus tirpalus. ; NaCl-MgCl2 sistemoje yra eutektinis minimumas; KCl-MgCl2 sistemoje kietoje fazėje susidaro vienas kongruentai lydantis junginys KCl*MgCl2 ir, galbūt, vienas nekongruentai tirpstantis junginys 2KCl*MgCl2; sistemoje RbCl-MgCl2 lydymosi diagrama jau turi du maksimumus, atitinkančius dviejų nuosekliai tirpstančių junginių susidarymą; RbCl*MgCl2 ir 2RbCl*MgCl; galiausiai CsCl-MgClg sistemoje susidaro trys nuosekliai tirpstantys cheminiai junginiai; CsCl*MgCl2, 2CsCl*MgCl2 ir SCsCl*MgCl2, taip pat vienas nenuosekliai tirpstantis junginys CsCl*SMgCl2. LiCl-MgCb sistemoje Li ir Mg jonai sąveikauja maždaug vienodai su chloro none, todėl atitinkami lydalai savo struktūroje artėja prie paprasčiausių tirpalų, dėl kurių šios sistemos lydumo diagrama pasižymi kietų tirpalų buvimu joje. . NaCi-MgCl2 sistemoje dėl natrio katijono spindulio padidėjimo šiek tiek susilpnėja ryšys tarp natrio ir chloro jonų ir atitinkamai padidėja Mg2+ ir Cl- jonų sąveika, bet tai neįvyksta. tačiau į lydalo sudėtinių jonų atsiradimą. Dėl to atsiradęs šiek tiek didesnis lydalo išdėstymas sukelia eutektikos atsiradimą NaCl-MgCl2 sistemos lydymosi diagramoje. Vis labiau silpnėjantis ryšys tarp K+ ir C1- jonų, dėl dar didesnio kalio katijono spindulio, sukelia tokį jonų ir Cl- sąveikos padidėjimą, kuris, kaip rodo KCl-MgCl2 lydymosi diagrama, veda prie stabilaus cheminio junginio KMgCl3 susidarymo, o lydaloje – prie atitinkamų kompleksinių anijonų (MgCl3-) atsiradimo. Tolesnis Rb+ (1,49 A) ​​ir Cs+ (1,65 A) spindulių padidėjimas dar labiau susilpnina ryšį tarp Rb ir Cl- jonų, viena vertus, ir Cs+ ir Cl- jonų. kita vertus, dėl to dar labiau komplikuojasi RbCl-MgCb sistemos lydumo diagrama, palyginti su KCl-MgCb sistemos lydumo diagrama, ir dar labiau komplikuoja CsCl-MgCl2 lydumo diagramą. sistema.

Panaši situacija yra ir MeF-AlF3 sistemose, kur LiF - AlF3 sistemos atveju lydymosi diagramoje pažymėtas vienas tolygiai tirpstantis cheminis junginys SLiF-AlFs, o NaF-AIF3 sistemos lydymosi diagrama rodomas nuosekliai ir vienas. nenuosekliai tirpstantys cheminiai junginiai; atitinkamai 3NaF*AlFa ir 5NaF*AlF3. Dėl to, kad susidaręs druskos fazėje kristalizacijos metu vienas ar kitas cheminis junginys atsispindi ir šio lydalo struktūroje (didesnė tvarka, susijusi su kompleksinių jonų atsiradimu), tai sukelia atitinkamą pokytį, be lydumo. , ir kitos fizikinės ir cheminės savybės, kurios smarkiai kinta (nepaisant adityvumo taisyklės) išlydytų druskų mišinių kompozicijoms, atitinkančioms cheminių junginių susidarymą pagal lydymosi diagramą.
Todėl druskų sistemose yra sudėties ir savybių diagramų atitikimas, kuris išreiškiamas tuo, kad kai sistemos lydymosi diagramoje pažymėtas cheminis junginys, jį atitinkantis lydalas pasižymi maksimalia kristalizacija. temperatūra, didžiausias tankis, didžiausias klampumas, minimalus elektros laidumas ir minimalus elastingumas.
Toks išlydytų druskų mišinių fizikinių ir cheminių savybių pokyčio atitikimas vietose, atitinkančiose lydymosi diagramose užfiksuotą cheminių junginių susidarymą, tačiau nesusijęs su neutralių šių junginių molekulių atsiradimu lydaloje. , kaip buvo manoma anksčiau, bet dėl ​​didesnio atitinkamo lydalo struktūros tvarkingumo ir didesnio pakavimo tankio. Taigi - staigus kristalizacijos temperatūros ir tokio lydalo tankio padidėjimas. Didžiausias didelių kompleksinių jonų (atitinkančių tam tikrų cheminių junginių susidarymą kietoje fazėje) buvimas tokiame lydinyje taip pat smarkiai padidina lydalo klampumą, nes jame atsiranda didelių kompleksinių anijonų. ir į lydalo elektrinio laidumo sumažėjimą dėl srovės nešėjų skaičiaus sumažėjimo (dėl paprastų jonų derinio su sudėtingais).
Ant pav. 2, kaip pavyzdys, atliktas NaF-AlF3 ir Na3AlF6-Al2O3 sistemų lydalo sudėties ir savybių diagramos palyginimas, kur pirmuoju atveju lydymosi diagrama apibūdinama cheminio junginio buvimu, o antra – eutektika. Atsižvelgiant į tai, lydalų fizikinių ir cheminių savybių pokyčių kreivės, priklausomai nuo sudėties, pirmuoju atveju turi ekstremumus (maksimus ir minimumus), o antruoju atveju atitinkamos kreivės kinta monotoniškai.

04.03.2020

Malkų ruošimas, šakų ir mazgų pjovimas, statybos darbai, sodo priežiūra – visa tai yra grandininio pjūklo pritaikymo spektras. Nuoroda...

04.03.2020

Kėlimo ir transportavimo mechanizmas traukos pagalba vadinamas gerve. Trauka perduodama naudojant lyną, trosą ar grandinę, esančią ant būgno....

03.03.2020

Ar norite, kad vonios kambarys ir tualetas bute atrodytų reprezentatyviai? Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite paslėpti komunikacijas (vanduo ir kanalizacija ...

03.03.2020

Kaip meninis stilius barokas atsirado 16 amžiaus pabaigoje Italijoje. Pavadinimas kilęs iš itališko žodžio „barocco“, kuris verčiamas kaip keistas apvalkalas...

02.03.2020

Statybos darbų lygį lemia meistrų profesionalumas, technologinių procesų laikymasis bei naudojamų medžiagų ir eksploatacinių medžiagų kokybė. Keisti...

Norėdami užauginti druskos kristalą, jums reikės:

1) - druskos.

Jis turėtų būti kuo švaresnis. Geriausiai tinka jūros druska, nes įprastoje virtuvėje yra daug akiai nematomų šiukšlių.

2) - vandens.

Idealus variantas būtų naudoti distiliuotą vandenį arba bent jau virintą vandenį, kuo labiau jį išvalant nuo priemaišų filtravimo būdu.

3) - stikliniai indai kuriame bus auginamas kristalas.

Pagrindiniai reikalavimai jam: jis taip pat turi būti visiškai švarus, viso proceso metu jo viduje neturėtų būti pašalinių daiktų, net smulkių dėmių, nes jie gali išprovokuoti kitų kristalų augimą pagrindinio nenaudai.

4) - druskos kristalas.

Jį galima „gauti“ iš druskos pakuotės arba tuščioje druskos plaktuvėje. Ten, apačioje, beveik neabejotinai atsiras tinkamas, kuris negalėtų išlipti pro druskos purtyklės skylę. Būtina pasirinkti skaidrų kristalą pagal formą arčiau gretasienio.

5) - lazdelė: plastikinė ar medinė keramika, arba iš tų pačių medžiagų pagamintas šaukštas.

Tirpalui sumaišyti reikės vieno iš šių elementų. Turbūt būtų nereikalinga priminti, kad po kiekvieno naudojimo juos būtina nuplauti ir išdžiovinti.

6) - lakas.

Apsaugoti jau baigtą kristalą reikės lako, nes be apsaugos sausame ore jis subyrės, o drėgname pasklis į beformę masę.

7) - marlė arba filtravimo popierių.

Kristalų augimo procesas.

Indas su paruoštu vandeniu dedamas į šiltą vandenį (apie 50-60 laipsnių), į jį palaipsniui, nuolat maišant, pilama druska. Kai druska nebegali ištirpti, tirpalas pilamas į kitą švarų indą, kad į jį nepatektų nuosėdos iš pirmojo indo. Galima pilti per filtruotą piltuvą, kad būtų užtikrintas geriausias grynumas.

Dabar ant sriegio anksčiau „išskirtas“ kristalas nuleidžiamas į šį tirpalą, kad jis neliestų indo dugno ir sienelių.

Tada uždenkite indus dangčiu ar kuo nors kitu, bet taip, kad nepatektų pašalinių daiktų ir dulkių.

Pastatykite indą tamsioje, vėsioje vietoje ir būkite kantrūs – matomas procesas prasidės po poros dienų, tačiau užaugs didelis kristalas užtruks kelias savaites.

Kristalui augant, skysčio natūraliai mažės, todėl maždaug kartą per dešimt dienų reikės įpilti šviežio tirpalo, paruošto pagal aukščiau nurodytas sąlygas.

Atliekant visas papildomas operacijas, neturėtų būti leistini dažni judesiai, stiprus mechaninis poveikis ir dideli temperatūros svyravimai.

Kai kristalas pasiekia norimą dydį, jis pašalinamas iš tirpalo. Tai turi būti daroma labai atsargiai, nes šiame etape jis vis dar yra labai trapus. Pašalintas kristalas džiovinamas iš vandens naudojant servetėles. Išdžiūvęs krištolas yra padengtas bespalviu laku, kad suteiktų tvirtumo, kuriam galite naudoti tiek buityje, tiek manikiūrui.

Ir galiausiai – musė tepalu.

Iš taip išauginto kristalo negalima gaminti visavertės druskos lempos, nes jame naudojamas specialus natūralus mineralas – halitas, kuriame yra daug natūralių mineralų.

Bet net ir iš to, ką padarėte, visiškai įmanoma padaryti kokį nors amatą, pavyzdžiui, miniatiūrinį tos pačios druskos lempos modelį, į kristalą įkišus nedidelį šviesos diodą, maitinant jį iš baterijos.

Pagrindinė viso projekto idėja – užtikrinti energijos, pagamintos iš alternatyvių šaltinių, pirmiausia vėjo ir saulės, tiekimo tęstinumą.

„Alphabet“ holdingo bendrovė, kurios dalis yra „Google“, turi „X“ skyrių, kuris užsiima projektais, kurie atrodo kaip gryna mokslinė fantastika. Vienas iš šių projektų dar tik bus įgyvendintas. Jis vadinasi Project Malta, ir Billas Gatesas ketina jame dalyvauti. Tiesa, ne tiesiogiai, o per jo „Breakthrough Energy Ventures“ fondą. Tam planuojama skirti apie 1 mlrd.

Kol kas neaišku, kada tiksliai bus skirtas finansavimas, tačiau visų partnerių ketinimai daugiau nei rimti. Energijos saugyklos, kurios dalis yra išlydytos druskos rezervuaras, o dalis – aušinamas aušinimo skystis, idėja priklauso mokslininkui Robertui Laughlinui. Jis yra Stanfordo universiteto fizikos ir taikomosios fizikos profesorius, Laughlinas 1998 m. gavo Nobelio fizikos premiją.

Pagrindinė viso projekto idėja – užtikrinti energijos, pagamintos iš alternatyvių šaltinių, pirmiausia vėjo ir saulės, tiekimo tęstinumą. Taip, žinoma, yra įvairių tipų baterijų sistemų, kurios leidžia kaupti energiją dieną ir išleisti ją naktį arba laikotarpiais, kurie yra problemiški alternatyviems šaltiniams (debesuota, ramu ir pan.). Tačiau jie gali sukaupti palyginti nedidelį energijos kiekį. Jei mes kalbame apie miesto, regiono ar šalies mastelį, tada tokių akumuliatorių sistemų nėra.

Tačiau juos galima sukurti naudojant Laughlino idėją. Jį sudaro šie konstrukciniai elementai:

• „Žaliosios“ energijos šaltinis, pavyzdžiui, vėjo ar saulės elektrinė, kuri perduoda energiją saugyklai.
• Toliau elektros energija varo šilumos siurblį, elektra paverčiama šiluma, susidaro dvi zonos – karšta ir vėsinama.
• Šiluma kaupiama išlydytos druskos pavidalu, be to, yra „šaltas rezervuaras“, tai labai aušinamas aušinimo skystis (pavyzdžiui).
• Kai reikia energijos, paleidžiamas „šilumos variklis“ (sistema, kurią galima pavadinti anti-šilumos siurbliu) ir vėl generuojama elektra.
• Reikiamas energijos kiekis siunčiamas į bendrąjį tinklą.

Šią technologiją Laughlin jau užpatentavo, todėl dabar tai tik technologijos ir finansavimo klausimas. Pats projektas gali būti įgyvendintas, pavyzdžiui, Kalifornijoje. Čia buvo „prarasta“ apie 300 000 kWh vėjo ir saulės elektrinių pagamintos energijos. Faktas yra tas, kad jo buvo pagaminta tiek, kad nebuvo įmanoma išsaugoti viso tomo. Ir to pakanka energija aprūpinti daugiau nei 10 000 namų ūkių.

Panaši situacija susiklostė ir Vokietijoje, kur 2015 metais „vėjo“ elektros buvo prarasta 4 proc. Kinijoje šis skaičius paprastai viršijo 17%.

Deja, apie galimą projekto kainą „X“ atstovai nieko nesako. Gali būti, kad tinkamai įgyvendinus energijos kaupimą su druska ir atšaldytu skysčiu kainuos pigiau nei tradicinės ličio baterijos. Tačiau dabar ličio jonų baterijų kaina krenta, o „nešvarios“ energijos kaina yra maždaug tokia pati. Tad jei Maltos projekto iniciatoriai nori konkuruoti su tradiciniais sprendimais, jiems reikia pasiekti, kad jų sistemoje būtų gerokai sumažinta kilovato kaina.

Kad ir kaip būtų, projekto įgyvendinimas – visai šalia, tad netrukus galėsime išsiaiškinti visas reikalingas detales. paskelbta Jei turite klausimų šia tema, užduokite juos specialistams ir mūsų projekto skaitytojams.

Elektros energetika yra viena iš nedaugelio sričių, kurioje nėra didelio masto pagamintos „produkcijos“ sandėliavimo. Pramoninis energijos saugojimas ir įvairių tipų saugojimo įrenginių gamyba yra kitas žingsnis didelėje elektros energijos pramonėje. Dabar ši užduotis ypač aktuali – kartu su sparčia atsinaujinančių energijos šaltinių plėtra. Nepaisant neginčijamų AEI pranašumų, išlieka vienas svarbus klausimas, kurį reikia išspręsti prieš masinį alternatyvių energijos šaltinių įvedimą ir naudojimą. Nors vėjo ir saulės energija yra nekenksminga aplinkai, jų generavimas yra „nutrūkstamas“, todėl energiją reikia kaupti, kad būtų galima panaudoti vėliau. Daugeliui šalių ypač skubus uždavinys būtų įsigyti sezoninio energijos kaupimo technologijas – dėl didelių jos vartojimo svyravimų. Ars Technica parengė geriausių energijos kaupimo technologijų sąrašą, apie kai kurias iš jų pakalbėsime.

Hidrauliniai akumuliatoriai

Seniausia, nusistovėjusi ir plačiai paplitusi energijos kaupimo dideliais kiekiais technologija. Akumuliatoriaus veikimo principas yra toks: yra dvi vandens talpyklos – viena yra virš kitos. Kai elektros poreikis mažas, energija naudojama vandens pumpavimui į viršutinį rezervuarą. Elektros vartojimo piko valandomis vanduo nuleidžiamas į ten įrengtą hidrogeneratorių, vanduo suka turbiną ir gamina elektrą.

Ateityje Vokietija planuoja panaudoti senas anglies kasyklas hidrauliniams akumuliatoriams kurti, o vokiečių mokslininkai siekia sukurti milžiniškas betonines hidronegeneracijos sferas, pastatytas ant vandenyno dugno. Rusijoje yra Zagorskaya GAES, esantis prie Kunya upės netoli Bogorodskoje kaimo Maskvos srities Sergiev Posad rajone. Zagorsko HAE yra svarbus centro energetinės sistemos infrastruktūros elementas, dalyvaujantis automatiniame dažnio ir galios srautų reguliavime, taip pat kasdieninių piko apkrovų padengime.

Kaip konferencijoje „Naujoji energija“ sakė asociacijos „Energijos vartotojų bendruomenės“ skyriaus vadovas Igoris Ryapinas: Energijos internetas, kurį organizavo Skolkovo verslo mokyklos Energetikos centras, visų pasaulio hidroakumuliatorių instaliuota galia. yra apie 140 GW, šios technologijos pranašumai apima didelį ciklų skaičių ir ilgą tarnavimo laiką, efektyvumas yra apie 75-85%. Tačiau hidraulinių akumuliatorių montavimas reikalauja ypatingų geografinių sąlygų ir yra brangus.

Suslėgto oro energijos kaupimas

Toks energijos kaupimo būdas iš esmės panašus į hidrogeneraciją – tačiau vietoj vandens į rezervuarus pumpuojamas oras. Variklio (elektrinio ar kitokio) pagalba į akumuliatorių pumpuojamas oras. Energijai gauti išleidžiamas suslėgtas oras ir sukasi turbina.

Tokio saugojimo trūkumas yra mažas efektyvumas dėl to, kad dalis energijos suspaudžiant dujas paverčiama šilumine forma. Naudingumas ne didesnis nei 55%, racionaliam naudojimui saugyklai reikia daug pigios elektros, todėl šiuo metu technologija daugiausia naudojama eksperimentiniais tikslais, bendra instaliuota galia pasaulyje neviršija 400 MW.

Išlydyta druska saulės energijos saugojimui

Išlydyta druska ilgą laiką išlaiko šilumą, todėl dedama į saulės šilumines elektrines, kur šimtai heliostatų (didelių veidrodžių, sutelktų saulėje) surenka saulės šviesos šilumą ir šildo viduje esantį skystį – išlydytos druskos pavidalu. Tada jis siunčiamas į rezervuarą, tada garo generatoriumi varo turbiną, todėl susidaro elektra. Vienas iš privalumų yra tai, kad išlydyta druska veikia aukštoje – daugiau nei 500 laipsnių Celsijaus temperatūroje, o tai prisideda prie efektyvaus garo turbinos darbo.

Ši technologija padeda pailginti darbo laiką, arba vakare apšildyti patalpas ir aprūpinti elektrą.

Panašios technologijos naudojamos Mohammed bin Rashid Al Maktoum saulės parke – didžiausiame pasaulyje saulės elektrinių tinkle, sujungtame į vieną erdvę Dubajuje.

Perteklinės redokso sistemos

Srauto baterijos yra didžiulė elektrolito talpykla, kuri praleidžiama per membraną ir sukuria elektros krūvį. Elektrolitas gali būti vanadis, taip pat cinko, chloro ar sūraus vandens tirpalai. Jie yra patikimi, lengvai valdomi ir ilgai tarnauja.

Nors komercinių projektų nėra, bendra instaliuota galia – 320 MW, daugiausiai mokslinių tyrimų projektų rėmuose. Pagrindinis pliusas – kol kas vienintelė technologija baterijose su ilgalaike energijos galia – daugiau nei 4 valandas. Trūkumai yra didelių gabaritų ir perdirbimo technologijos trūkumas, kuris yra dažna visų baterijų problema.

„Clean Technica“ duomenimis, Vokietijos elektrinė EWE planuoja Vokietijoje statyti didžiausią pasaulyje 700 MWh srauto bateriją urvuose, kuriuose anksčiau buvo laikomos gamtinės dujos.

Tradicinės baterijos

Tai baterijos, panašios į nešiojamuose kompiuteriuose ir išmaniuosiuose telefonuose esančias baterijas, tik pramoninio dydžio. Tesla tokias baterijas tiekia vėjo ir saulės elektrinėms, o Daimler tam naudoja senus automobilių akumuliatorius.

Terminiai skliautai

Šiuolaikinį namą reikia vėsinti – ypač karšto klimato regionuose. Šiluminės saugyklos leidžia per naktį užšaldyti rezervuaruose sukauptą vandenį, dieną ledas tirpsta ir vėsina namus, nenaudojant įprasto brangaus kondicionieriaus ir nereikalingų energijos sąnaudų.

Kalifornijos bendrovė „Ice Energy“ sukūrė keletą tokių projektų. Jų idėja tokia, kad ledas gaminamas tik esant ne piko galios apkrovoms, o tada, užuot naudojus papildomą elektrą, ledas naudojamas patalpoms vėsinti.

„Ice Energy“ bendradarbiauja su Australijos įmonėmis, kad į rinką pateiktų ledo baterijų technologiją. Australijoje dėl aktyvios saulės buvo išvystytas saulės baterijų naudojimas. Saulės ir ledo derinys padidins bendrą namų energijos vartojimo efektyvumą ir tvarumą.

Smagratis

Super smagratis yra inercinė pavara. Jame sukauptą kinetinę judėjimo energiją naudojant dinamą galima paversti elektra. Kai reikia elektros energijos, konstrukcija generuoja elektros energiją sulėtindama smagratį.