Передовые аккумуляторные технологии – ключ к будущему электроэнергетики

Индонезийский остров Пулау-Секуньит, мадагаскарская деревня Бежобака и гора Стерлинг в штате Северная Каролина – это красивые и отдаленные места. Для производства электроэнергии они полагаются на воздушно-цинковые батареи, считающиеся новым поколением энергетических технологий.

Воздушно-цинковые топливные элементы, разработанные учеными аризонской технологической фирмы NantEnergy, предоставляют тысячам людей, проживающим вдали от централизованных электрических сетей, доступ к непрерывной возобновляемой энергии. Они также являются безуглеродным источником энергии в случае приостановления подачи электроэнергии после захода солнца или в безветренную погоду.

Шон Питерсен из Международной финансовой корпорации называет воздушно-цинковые батареи “потенциальным решающим фактором снижения цен на электроэнергию и сокращения использования углеводородов в странах с формирующимся рынком”.

Воздушно-цинковые батареи используют молекулы кислорода в воздухе для преобразования электрической энергии в химическую и обратно, и их можно заряжать. Когда блок воздушно-цинковых батарей подключается к источнику питания, например, массиву солнечных панелей, то он заряжается, чего не могут самостоятельно делать возобновляемые источники, зависящие от погоды.

Улыбающийся мужчина, положивший руку на черную коробочку (© Calvin B. Alagot/Los Angeles Times)
Председатель правления NantEnergy Патрик Сун-Шионг с выпускаемой этой фирмой перезаряжаемой воздухопроницаемой цинковой батареей. (© Calvin B. Alagot/Los Angeles Times)

Воздушно-цинковая батарея также производит больше электроэнергии за меньшую цену. Шестилетнее исследование микросетей в Индонезии показало, что воздушно-цинковые батареи способны обеспечивать непрерывное электроснабжение по цене 100 долларов за киловатт-час, что, по мнению экономистов, может побудить энергосистемы перейти на полностью безуглеродную систему.

“Это замечательно, потому что таким образом не нужны свинец, литий и кобальт, которые являются дефицитными и опасными материалами”, – говорит генеральный директор NantEnergy Чак Энсин, имея в виду ключевые компоненты литий-ионных и свинцово-кислотных батарей.

Цинк, для сравнения, относительно обильный ресур, а использование воздуха в качестве катода позволяет снизить затраты на производство и техническое обслуживание. Эти факторы делают микросеть NantEnergy доступным вариантом для деревень, которые, возможно, подключат к национальной электросети только через десять лет.

За последние шесть лет в десяти странах Африки, Азии и Америки было установлено 120 тысяч батарей, питающих более ста деревень и тысячи телекоммуникационных вышек. Помимо Мадагаскара, Индонезии и США NantEnergy работает в Гватемале, Сальвадоре, Гондурасе, Никарагуа, Мексике и Коста-Рике. Количество энергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками энергии благодаря воздушно-цинковым батареям, компенсировало приблизительно 50 тысяч тонн углекислого газа.

“Используя биологию, химию, воздух и солнце, мы проектируем источники энергии будущего”, – сказал председатель правления NantEnergy Патрик Сун-Шионг.