Дома могут стать перезаряжаемыми с цементными батареями

  • Превращение вашего дома в батарею стало ближе к реальности.
  • С помощью аккумуляторных цементных батарей можно сделать целые секции многоэтажных зданий из функционального бетона.
  • Технология аккумулирования энергии призвана сыграть ключевую роль в достижении целей по сокращению выбросов.

Реализуемая перезаряжаемая цементная батарея может изменить способ хранения энергии, превратив стены вашего дома в гигантские аккумулятор.

Исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции разработали цементные батареи, которые могут хранить примерно в 10 раз больше энергии, чем ранее разработанные конструкции, хотя на данный момент они все еще в сотни раз менее энергоемкие, чем литий-ионные.

Чтобы создать структуру, смесь на основе цемента с небольшим количеством коротких углеродных волокон внутри заделана сеткой из углеродного волокна с металлическим покрытием: железо для анода и никель для катода, согласно исследовательская группа во главе с доктором Эммой Чжан.

«Результаты более ранних исследований технологии бетонных батарей показали очень низкую производительность, поэтому мы поняли, что должны мыслить нестандартно, чтобы придумать другой способ производства электрода. , — пишет Чжан в Science Daily. «Эта конкретная идея, которую мы разработали — которая также является перезаряжаемой — никогда прежде не рассматривалась. Теперь у нас есть доказательство концепции в лабораторном масштабе ».

Роль аккумуляторов в низко- углеродная экономика

Хранение энергии и связанные с ней технологии приобретают все большее значение по мере того, как мир переходит на экологически чистую энергию, возобновляемые источники энергии и низкоуглеродную экономику.

Технология хранения играет ключевую роль в достижении целей по сокращению выбросов, поскольку помогает передавать и распределять электроэнергию, а также хранить энергию из возобновляемых источников, таких как солнечная и ветровая энергия. Батарейки могут помочь компенсировать периоды, когда не светит солнце или не дует ветер.

Дилемма батарей

Роль, которую играют батареи и их технологии в движении к нулевому показателю, изучается Глобальным альянсом батарей (GBA) Всемирного экономического форума. Проблема далеко не простая, и необходимы инвестиции и технологические разработки, если мы хотим, чтобы батареи стали основной частью будущего. С одной стороны, батареи предлагают отличный способ хранения возобновляемой энергии, а с другой стороны, для их производства используются скудные минеральные ресурсы, и их трудно утилизировать экологически безопасным способом.

GBA — это изучает, как создать круговую и ответственную цепочку создания стоимости аккумуляторных батарей, которую он рассматривает как один из основных факторов достижения парижских климатических целей в транспортном и энергетическом секторах. В нем говорится, что к 2030 году батареи могут обеспечить 30% необходимого сокращения выбросов углерода в транспортном и энергетическом секторах; однако для этого цепочка создания стоимости аккумуляторов должна вырасти в 19 раз в течение следующего десятилетия.

Что делает Всемирный экономический форум с переходом на чистую энергию?

Переход на чистую энергию является ключом к борьбе с изменением климата, однако в последние пять лет переход к энергетике застопорился.

На потребление и производство энергии приходится две трети глобальных выбросов, и 81% мировой энергетической системы по-прежнему основывается на ископаемом топливе, то есть столько же, сколько 30 лет назад. Кроме того, замедляется повышение энергоемкости мировой экономики (количества энергии, используемой на единицу экономической деятельности). В 2018 году энергоемкость повысилась на 1,2%, что является самым низким показателем с 2010 года.

Для создания более инклюзивной, устойчивой, доступной и безопасной глобальной энергетической системы необходимы эффективная политика, действия частного сектора и государственно-частное сотрудничество.

Прогресс сравнительного анализа важен для успешного перехода. Индекс энергетического перехода Всемирного экономического форума, который оценивает 115 экономик по тому, насколько хорошо они уравновешивают энергетическую безопасность и доступ с экологической устойчивостью и доступностью, показывает, что самая большая проблема, стоящая перед энергетическим переходом, — это отсутствие готовности у крупнейших в мире источников выбросов, включая США и Китай. , Индия и Россия. На 10 стран, получивших наивысшие оценки готовности, приходится всего 2,6% мировых годовых выбросов.

Чтобы обеспечить соответствие глобальной энергетической системы требованиям завтрашнего дня, платформа Форума «Формируя будущее энергетики и материалов» работает над такими инициативами, как «Системная эффективность, инновации и чистая энергия» и «Глобальный альянс батарей» для поощрения и обеспечения инновационных инвестиций в энергетику и технологии. и решения.

Кроме того, платформа «Возможная миссия» (MPP) работает над объединением государственных и частных партнеров для дальнейшего перехода отрасли, чтобы вывести секторы тяжелой промышленности и мобильности на путь к нулевым выбросам. MPP — это инициатива, созданная Всемирным экономическим форумом и Комиссией по энергетическому переходу.

Заинтересована ли ваша организация в сотрудничестве со Всемирным экономическим форумом? Узнайте больше здесь.

Аккумуляторные батареи также являются приоритетной областью для UpLink, платформы Всемирного экономического форума для поиска и продвижения инноваций для решения некоторых задач в мире. самые большие проблемы.

Бетонная промышленность также должна кое-что сделать, чтобы улучшить свои показатели устойчивости — со статьей в The Guardian, утверждающей, что если бы цементная промышленность была страной, она была бы третьим по величине источником выбросов углекислого газа в мир, позади Китая и США.

Даже в этом случае превращение домов в батареи могло бы быть частью более широкого решения по снижению выбросов с использованием функциональных материалов, пользующихся спросом. И хотя концепция все еще находится на ранней стадии, исследователи из Университета Чалмерса уверены в своем прорыве.

«У нас есть видение, что в будущем эта технология может позволить строить целые секции многоэтажных зданий из функционального бетона», — говорит Чжан. «Учитывая, что на любую бетонную поверхность мог быть заложен слой этого электрода, мы говорим об огромных объемах функционального бетона».