אוסטרליה מפתחת מערכת סוללות זרימת פרוטונים עם צפיפות אנרגיה גדולה יותר מסוללות ליתיום
יש כבר הרבה רכבי סוללות ליתיום המונעים על ידי מימן בשוק, אך חוקרים מהמכון הטכנולוגי המלכותי של מלבורן באוסטרליה העלו מושג של “סוללת זרימת פרוטון”. אם ניתן לפופולרי את הטכנולוגיה, היא יכולה להרחיב את הכיסוי של מערכות אנרגיה מבוססות מימן ולהפוך אותה לתחליף פוטנציאלי לסוללות ליתיום יון. עלות סוללת אחסון אנרגיה, כמובן, שלא כמו מערכות כוח מימן רגילות המייצרות, מאחסנות ו לשחזר מימן, התקן זרימת הפרוטונים עובד יותר כמו סוללה במובן המסורתי.

פרופסור חבר ג’ון אנדרוס ו”מערכת סוללות הפרוטונים שלו “הוכחה ראשונית לאב טיפוס הקונספט

המערכת המסורתית מחשמלת מים ומפרידה בין מימן וחמצן, ולאחר מכן מאחסנת אותם בשני קצותיה של סוללת ליתיום המונעת בדלק. כאשר חשמל עומד להופיע, מימן וחמצן נשלחים אל האלקטרוליזר לתגובות כימיות.

עם זאת, פעולת סוללת זרימת הפרוטונים שונה-מכיוון שהיא משלבת אלקטרודת אחסון מתכת הידרדית על גבי קרום הפיכת פרוטונים הפיך (PEM) המונע על ידי סוללת ליתיום.

גודלו של מכשיר אב טיפוס זה הוא 65x65x9 מ”מ

לדברי ג’ון אנדרוז, החוקר הראשי של הפרויקט ופרופסור חבר במחלקה להנדסת מכונות וייצור בבית הספר להנדסה אווירית בחלל המלכותי של מלבורן (RMIT), “המפתח לחדשנות טמון בליתיום הפיך המונע על דלק. סוללה עם אלקטרודות אחסון משולבות. חיסלנו לחלוטין את הפרוטון לגזים. כל התהליך, ותן למימן להיכנס ישירות לאחסון מצב מוצק. “

מערכת ההמרה אוגרת אנרגיה חשמלית על מימן ואז “מייצרת” חשמל

תהליך הטעינה אינו כולל תהליך של פירוק מים למימן וחמצן ואחסון המימן. במערכת מושגית זו, הסוללה מפצלת מים ליצירת פרוטונים (יוני מימן), ולאחר מכן משלבת אלקטרונים וחלקיקי מתכת על אלקטרודה של סוללת ליתיום המונעת בדלק.

עיצוב מערכת אחסון אנרגיה לסוללה

בסופו של דבר, האנרגיה מאוחסנת בצורה של הידרדים מתכתיים מוצקים. בתהליך ההפוך הוא יכול לייצר חשמל (ומים) ולשלב פרוטונים עם חמצן באוויר (לייצר מים).

“סוללת ליתיום הפיכה המונעת בדלק” משולבת עם אלקטרודות אחסון פרוטון מוצקות (X מייצג אטומי מתכת מוצקים הקשורים למימן)

פרופסור אנדרו אמר, “מכיוון שרק מים זורמים במצב הטעינה – רק אוויר זורם במצב הפריקה – אנו קוראים למערכת החדשה סוללת זרימת פרוטונים. בהשוואה לליתיום-יון, סוללות הפרוטון חסכוניות בהרבה-מכיוון שצריך לכרות ליתיום ממשאבים כגון מינרלים נדירים יחסית, מי מלח או חימר “.

אחסון אנרגיה לזרימת סוללות

החוקרים אמרו כי באופן עקרוני יעילות האנרגיה של סוללות זרימת פרוטונים יכולה להיות דומה לסוללות ליתיום-יון, אך צפיפות האנרגיה גדולה בהרבה. פרופסור אנדרו אמר, “תוצאות הניסוי הראשוניות מרגשות, אך עדיין יש לבצע עבודות מחקר ופיתוח רבות לפני הכניסה לשימוש מסחרי.”

הצוות בנה אב טיפוס ראשוני להוכחת קונספט בגודל של 65x65x9 מ”מ בלבד (2.5 × 2.5 × 0.3 אינץ ‘) ופרסם אותו במגזין “International Hydrogen Energy”.