V překladu do češtiny bez přidávání, změn nebo navrhování alternativních překladů:
V pouštích Spojených arabských emirátů se chystá průlom obrovského projektu čisté energie – rozkládá se na ploše zhruba odpovídající 12 600 fotbalovým hřištím – který má pomocí solární energie dodávat energii odpovídající půl milionu domácností po celou noc. Tento stát v Perském zálivu postupně kombinuje 5,2 gigawattu (GW) solární kapacity s 19 gigawatthodinami (GWh) bateriového úložiště, čímž vzniká největší bateriový systém na světě.
Mezitím, asi 12 000 kilometrů daleko v Národní laboratoři pro obnovitelnou energii v Coloradu, vyvíjejí výzkumníci a inženýři jedny z nejmenších baterií, jaké kdy byly vyrobeny. Ty jsou ve srovnání s lithium-iontovými bateriemi v síťovém měřítku, používanými pro ukládání obnovitelné energie, nepatrné. Jsou navrženy k napájení elektronických štítků, které budou sledovat mladé lososy a úhoře, dlouhé asi 7,5 cm.
Zatímco tradiční lithium-iontové baterie posouvají hranice velikosti a měřítka, jiné typy baterií by mohly hrát stejně zásadní roli při využívání nízkouhlíkové energie – bez potřeby kritických minerálů, jako je lithium, kobalt a nikl, které vyvolaly obavy z poškození životního prostředí a újmy zranitelným komunitám.
Na rozdíl od lithium-iontových baterií, které mají omezený počet cyklů nabíjení a vybíjení, lze mnohé z těchto alternativních bateriových technologií používat neomezeně dlouho a po skončení jejich 20leté životnosti recyklovat. Vývojáři se již obracejí k široké škále materiálů, aby ukládali obnovitelnou elektřinu, když je k dispozici, a používali ji k napájení všeho od nositelné techniky přes topné sítě, továrny až po rakety.
Zde jsou některé z nejinovativnějších technologií pro ukládání energie, které plní titulky.
Kapalný vzduch
Koncem loňského roku bývalý starosta Velkého Manchesteru na místě bývalé uhelné elektrárny v Traffordu zahájil stavbu dlouho očekávaného projektu ukládání energie, který by mohl nastartovat „reindustrializaci“ regionu. Andy Burnham uvedl, že rozvoj zeleného klastru Trafford, který zahrnuje kryobaterii na kapalný vzduch Carrington, by mohl učinit „toto desetiletí pro Velký Manchester tím nejvzrušujícím od viktoriánského období“.
Jednoduše řečeno, projekt Carrington – vyvíjený britským startupem Highview Power – si klade za cíl zachycovat obnovitelnou energii, když je jí dostatek, a ukládat ji ve formě kapalného vzduchu. Teoreticky může „kryobaterie“ ukládat energii po hodiny, dny nebo dokonce týdny. Věda je složitější: Carrington využívá přebytečnou obnovitelnou energii k ochlazení vzduchu na -196 °C, čímž se mění na kapalinu, která zabírá 1/700 svého původního objemu. V tomto stavu zůstává, dokud obnovitelná energie není vzácná a tržní ceny nestoupnou. Poté je kapalině umožněno přeměnit se zpět na plyn, který rychle expanduje přes turbínu a vyrábí elektřinu bez emisí typických pro plynové elektrárny.
Projekt čelil několika zpožděním, ale jakmile začne fungovat – očekává se do konce roku – poskytne 300 MWh úložiště a dodá 50 MW výkonu po dobu šesti hodin. To je dostatek čisté, obnovitelné energie k napájení téměř půl milionu domácností.
Roztavená sůl
Zatímco v Manchesteru se energie ukládá při teplotách pod nulou, v nevadské poušti se používá opačný přístup. Tam 10 000 zrcadel vyrábí elektřinu pro projekt Crescent Dunes, který posledních 10 let využívá sluneční energii k ohřevu zásobníku dusičnanu draselného a sodného na 560 °C. Tuto teplotu lze udržet 10 hodin po západu slunce a uložená tepelná energie se poté přeměňuje na elektřinu pomocí tepla k pohonu tradiční rotující turbíny. Ukládání do roztavené soli je účinný způsob, jak ukládat čistou elektřinu jako teplo. Tyto baterie s roztavenou solí slouží jako hlavní zdroj energie pro většinu moderních řízených střel a jaderných zbraní. Fungují jako „rezervní baterie“, které drží energii, dokud teplo z pyrotechnické náplně – spuštěné při odpálení zbraně – tuto uloženou energii neuvolní.
Ve 20. letech 21. století Dánsko ukázalo, že ukládání do roztavené soli by také mohlo pomoci vyřešit problém dekarbonizace těžkého průmyslu. Tato země, lídr ve větrné energii, představila letos na začátku roku rozsáhlý projekt baterie s roztavenou solí s kapacitou 1 GWh. Dokáže ukládat čistou elektřinu až na dva týdny ohřevem solí na přibližně 600 °C. V případě potřeby je horká sůl cirkulována přes generátor, který vyrábí vysokoteplotní páru, jež může být použita přímo v průmyslových procesech.
Písek
Stejně jako lze obnovitelnou elektřinu ukládat ohřevem soli, lze čistou energii ukládat také v písku.
V malém městečku Pornainen v jižním Finsku pomáhají tisíce tun písku ukládat energii používanou k vytápění škol, knihoven a radnic. To by mělo okresu umožnit úplně přestat používat olej v místní topné síti a snížit spotřebu dřevní štěpky asi o 60 %.
Písková baterie využívá asi 2 000 tun drceného mastku k ukládání čisté energie jako tepla, poskytuje 1 MW tepelného výkonu a úložnou kapacitu 100 MWh. V létě může písková baterie – asi 13 metrů vysoká a 15 metrů široká – pokrýt téměř měsíční potřebu tepla v Pornainenu. V zimě může pokrýt téměř týden. To je asi desetkrát více než dřívější verze spuštěná v zemi v roce 2022, což zdůrazňuje potenciál pískových baterií hrát větší roli při snižování emisí ve Finsku.
Technologie potu
V Japonsku výzkumníci z Tokijské univerzity vědy zkoumají, zda by lidský pot mohl být životaschopným zdrojem energie pro napájení nositelné techniky.
Tím, že považují tělo za zdroj energie, který může poskytovat nepřetržitý výkon, doufají výzkumníci vyřešit problém napájení senzorů v nositelných zařízeních, aniž by se spoléhali na malé baterie, které je činí objemnými a vyžadují neustálé nabíjení.
V reakci na to vyvinuli tenkou nositelnou náplast, která vyrábí elektřinu přímo z lidského potu. Využívá enzymatický biopalivový článek k zachycení chemických sloučenin – zejména laktátu – uvolňovaných v potu a jejich přeměně na energii. Když se pot dostane do kontaktu s článkem, enzymy v náplasti spustí biochemickou reakci, která uvolňuje elektrony.
To znamená, že elektřinu lze vyrábět bez jakéhokoli vnějšího zdroje energie, při každodenních činnostech, jako je chůze, cvičení nebo vyřizování pochůzek.
Často kladené otázky
Zde je seznam často kladených otázek o neobvyklých bateriích, které používají roztavenou sůl a lidský pot k ukládání obnovitelné energie, napsaný přirozeným tónem s jasnými jednoduchými odpověďmi
Otázky pro začátečníky
Q Počkejte, opravdu používáme lidský pot k ukládání energie
A Ano, ale ne tak, jak si možná myslíte. Výzkumníci vyvíjejí supertenkou flexibilní baterii, která používá sůl v lidském potu jako chemické palivo. Když se potíte, baterie generuje malé množství elektřiny – dost na napájení drobných senzorů nebo nositelných zařízení.
Q Co je to baterie s roztavenou solí
A Je to velká průmyslová baterie, která používá sůl zahřátou, dokud se nestane kapalinou. Tato kapalná sůl funguje jako houba, ukládá teplo nebo elektřinu. Používá se hlavně k ukládání energie ze sluneční nebo větrné energie pro pozdější použití.
Q Proč bychom potřebovali baterie vyrobené z potu nebo roztavené soli
A Běžné baterie mohou být drahé, obtížně recyklovatelné nebo se vznítit. Potní baterie jsou ideální pro nositelná zařízení, protože jsou bezpečné a nikdy nevyžadují nabíjení. Baterie s roztavenou solí jsou skvělé pro elektrickou síť, protože mohou ukládat obrovské množství energie levně a vydrží desítky let.
Q Jak vlastně potní baterie funguje
A Váš pot obsahuje sůl. Speciální enzym v baterii reaguje s laktátem a vytváří malý elektrický proud. Čím více se potíte, tím více energie vyrábí.
Q Může baterie s roztavenou solí napájet můj dům
A Ano, ale ne přímo. Tyto baterie jsou obvykle stavěny ve velkém měřítku pro celé čtvrti nebo solární farmy. Ukládají teplo a později ho přeměňují na elektřinu k napájení tisíců domácností.
Pokročilé technické otázky
Q Jaká je největší výhoda baterií s roztavenou solí oproti lithium-iontovým
A Cena a životnost. Roztavená sůl používá levné, hojné materiály. Mohou vydržet 20–30 let bez výrazné ztráty kapacity, zatímco lithium-iontové baterie začínají slábnout po 5–10 letech. Také se nevznítí.
Q Jak horká je sůl v baterii s roztavenou solí
