Es ist möglich und viele Länder gehen voran. Warum also immer diese Rückwärtsgewandten Diskussionen bei uns? Hätte man vor 20 Jahren angefangen, klar dann wären wir jetzt weiter...
Heise hier Von Oliver Bünte
In China schreitet die Energiespeicherung von grünem Strom voran. Neben Lithium-Ionen-Batterien werden nun auch Natrium-Ionen-Batterien in großem Stil genutzt.
Das chinesische Energieunternehmen China Southwestern Power Grid hat in Nanning im autonomen Gebiet Guangxi die wohl erste, großangelegte Batteriespeicherstation auf Basis der kostengünstigen Natrium-Ionen-Technik in Betrieb genommen. Die Anlage kann 10 MWh an Energie speichern.
Die Anlage besteht aus mehr als 22.000 210-Ah-Natrium-Ionen-Batteriezellen. Sie sollen innerhalb von zwölf Minuten zu 90 Prozent aufgeladen werden können, heißt es in einer Mitteilung von China Southwestern Power Grid. Der 10-MWh-Batteriespeicher ist allerdings nur die erste Ausbauphase. Er ist Teil eines Gesamtprojekts, das 100 MWh an Energie liefern können soll. Dann soll die gesamte Anlage 73 Millionen kWh grünen Strom liefern, um so den Strombedarf von 35.000 Privatkunden zu decken. Die CO₂-Emissionen sollen dadurch um 50.000 Tonnen reduziert werden.
Vorteile von Natrium-Ionen-Batterien
Natrium-Ionen-Batterien und herkömmliche Lithium-Ionen-Technik basieren weitgehend auf den gleichen chemischen Prozessen. Sie speichern und geben Energie ab, indem sie Kationen zwischen der positiven und negativen Elektrode reversibel lösen und einbetten. Der Unterschied besteht im verwendeten Material. Die Rohstoffreserven für Lithium-Ionen-Batterien sind begrenzt. Nicht selten wird Lithium in konfliktreichen Gegenden der Welt gewonnen. Die Rohstoffe für Natrium-Ionen-Batterien sind dagegen recht kostengünstig und sind einfacher zu gewinnen.
Zudem sollen Natrium-Ionen-Batterien bei niedrigen Temperaturen eine höhere Leistung aufweisen und sich so besser dafür eignen, um Energie in größeren Mengen zu speichern. Ganz ohne ein technisches Wärmemanagement geht das bei dem Natrium-Ionen-Batteriespeicher in Nanning allerdings nicht: Ein Wärmemanagementsystem hält den Temperaturunterschied zwischen den 22.000 Zellen in einem Temperaturbereich von 3 Grad Celsius. Dadurch konnte auch die Zeit, in der sich die Zellen thermisch ausdehnen, von 30 Minuten auf zwei Stunden verlängert werden, schreibt China Southwestern Power Grid.
Die Kosten für Natrium-Ionen-Batterien können laut China Southwestern Power Grid bei großtechnischer Anwendung um etwa 20 bis 30 Prozent gegenüber der Lithium-Ionen-Technik gesenkt werden. Hinzu kommt eine Kostenverringerung pro kWh Strom. Hier rechnet das Unternehmen mit einer Senkung auf 0,0276 US-Dollar pro kWh.
Akku von Elektroauto
Varta leitet deutsches Forschungsprojekt für Natrium-Ionen-Batterien
Die Batteriespeicheranlage in Nanning ist Teil einer chinesischen Initiative, neue Energiespeicher zu bauen. Die Gesamtkapazität aller bisherigen Anlagen betrage 35,3 Millionen kWh. Davon seien mehr als 95 Prozent elektrochemische Speicher – inklusive Lithium-Ionen-Batterien.
Und hier noch ein Artikel aus der Gamer-Szene, klar die brauchen viel Energie und schauen auf das Potential
hier Alexander Köpf 15.05.2024
Sensationelle Zufallsentdeckung könnte Akkus in E-Autos und Co. revolutionieren
Forscher an einer US-Universität sind zufällig auf physikalische Eigenschaften in einem Material gestoßen, die eine neue Art Kondensator ermöglichen.
Forscher der Washington Universität in St. Louis haben unbeabsichtigt eine neue Art der Kondensatoren entdeckt, die es ermöglichen soll, viel größere Mengen Energie als bisherige Modelle zu speichern – bei gleichzeitig relativ geringen Verlusten (Science.org, via Efahrer und Winfuture).
Warum ist das wichtig? Kondensatoren spielen eine ausschlaggebende Rolle in der Elektronik und unter anderem in der Batterie- und Akkumulatoren-Technik.
Vor allem mit Blick auf die Lebensdauer von Akkus beispielsweise in Elektrofahrzeugen sind Kondensatoren mitunter entscheidend.
Die Zufallsentdeckung des Forschungsteams um den koreanischen Assistenzprofessor Sang-Hoon Bae hat das Potenzial, die Lebensdauer von Akkus um ein Vielfaches zu verlängern.
19-mal höhere Energiedichte und 90 Prozent Wirkungsgrad
Im Detail: Bae und sein Team hatten eigentlich nur Materialeigenschaften sogenannter 2D/3D/2D-Heterostrukturen untersucht, als sie bemerkten, dass das Material ungeahnte physikalische Eigenschaften aufweist:
Ursprünglich waren wir nicht auf Energiespeicherung fokussiert, aber während der Erforschung der Materialeigenschaften fanden wir ein neues physikalisches Phänomen und realisierten, dass es für die Energiespeicherung genutzt werden kann und das war sowohl sehr interessant als auch potenziell sehr viel nützlicher.
Das Material ermöglicht eine 19-mal höhere Energiedicht
als es bei handelsüblichen ferroelektrischen Kondensatoren
der Fall ist.
als es bei handelsüblichen ferroelektrischen Kondensatoren
der Fall ist.
Sang-Hoon Bae
Das sind Kondensatoren, die eine stabile elektrische Polarisation auch ohne äußeres elektrisches Feld aufrechterhalten können.Gleichzeitig erzielten die Forscher einen Wirkungsgrad von 90 Prozent.
Was sind Kondensatoren? Das sind Bauelemente, die elektrische Ladungen speichern und abgeben können. Im Vergleich zu trägeren Akkus können Kondensatoren diese Ladungen aber viel schneller aufnehmen und abgeben. Sie dienen in vielen elektrischen Geräten unter anderem dazu, das Wegbleiben von Spannung durch die Batterie oder den Akku zu überbrücken.
Gleichzeitig fangen Kondensatoren respektive sogenannte Superkondensatoren Spitzenimpulse ab und sind empfindlich gegenüber Entladungstiefe (via all-electronics).
Akkus mit viel längerer Lebensdauer
Diese beiden Eigenschaften könnten durch den nun entdeckten Kondensator-Typ noch einmal deutlich verbessert werden.
Für Akkus ist das deshalb gut, weil sie damit noch mehr vor Spitzenlasten und Entladungstiefen geschützt werden. Dadurch wiederum könnte sich ihre Lebensdauer verlängern.
Das neue Material ist aber längst nicht marktreif. Es muss noch viel Forschungsarbeit geleistet werden. .....
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