Avustralya'daki Monash Üniversitesi'nden mühendisler, evlerde güneş enerjisi depolama teknolojisini kökten değiştirme potansiyeline sahip, su bazlı yeni bir batarya geliştirdi. "Akış bataryası" olarak bilinen bu sistem, hem mevcut lityum-iyon bataryalardan çok daha güvenli ve ucuz olması hem de yüksek verimliliği ile öne çıkıyor. Bu teknolojinin, günümüzde yaklaşık 10 bin dolara mal olan depolama sistemlerine karşı rekabetçi bir alternatif sunması bekleniyor.
ENDÜSTRİYEL TEKNOLOJİYİ EVLERE TAŞIYAN ÖZEL MEMBRAN
Akış bataryaları, enerjiyi sıvılarda depolama prensibiyle çalışan ve onlarca yıldır bilinen bir teknoloji olmasına rağmen, büyük boyutları ve yavaş şarj-deşarj hızları nedeniyle şimdiye kadar yalnızca endüstriyel ölçekte kullanılabiliyordu. Monash Üniversitesi ekibinin geliştirdiği çığır açan teknoloji ise bu engeli ortadan kaldırıyor.
Ekibin geliştirdiği özel bir membran, bataryaların şarj hızını önemli ölçüde artırarak, bir evin çatısındaki güneş panellerinden gelen enerjiyi anlık olarak depolayabilecek kapasiteye ulaştırıyor. Bu yenilik, akış bataryalarını ilk kez ev tipi kullanım için pratik ve verimli hale getiriyor.
Araştırmanın başyazarı ve doktora öğrencisi Wanqiao Liang, yaptıkları çalışmanın önemini, "Güvenli ve ucuz bir kimyayı, gerçek zamanlı olarak çatı üstü güneş enerjisini yakalayacak kadar hızlı hale getirdik. Geliştirdiğimiz bu membran, organik akış bataryalarını ilk kez evlerde rekabetçi kılıyor," sözleriyle açıkladı.
YÜKSEK PERFORMANS VE ÜSTÜN GÜVENLİK BİR ARADA
Geliştirilen yeni sistemin en dikkat çekici özelliklerinden biri, hem performanstan hem de güvenlikten ödün vermemesi. Wanqiao Liang, ürettikleri membranın, sektör standardı olarak kabul edilen "Nafion" adlı malzemeden daha iyi performans sergilediğini ve yüksek akımla gerçekleştirilen 600 şarj döngüsü boyunca neredeyse hiç kapasite kaybı yaşamadığını belirtti.
Bu teknoloji, ev kullanımı için ideal güvenlik özelliklerine sahip. Liang, "Bu, garajınızda bulunmasını isteyeceğiniz türden bir batarya. Zehirli değil, yanıcı değil, bol bulunan malzemelerden üretiliyor ve güneşli bir günde çatıdaki panellere rahatlıkla ayak uydurabiliyor," diyerek lityum-iyon bataryaların potansiyel risklerine de dikkat çekti.
"İKİ AKVARYUM" GİBİ ÇALIŞAN BASİT PRENSİP
Çalışmaya katkıda bulunan Avustralya'nın ulusal bilim ajansı CSIRO’dan Dr. Cara Doherty, akış bataryalarının çalışma prensibini basit bir benzetmeyle açıkladı. Doherty, "İki akvaryum gibi düşünün; aralarındaki membran iyonların bir tanktan diğerine geçişine izin vererek enerji depolamayı veya serbest bırakmayı sağlıyor. Bizim yaptığımız ise bu membranı çok daha verimli hale getirmek oldu. Bu da daha hızlı şarj, daha uzun ömür ve daha iyi performans anlamına geliyor," dedi. Enerjinin katı malzemeler yerine sıvılarda depolanması, hem maliyeti düşürüyor hem de ölçeklenebilirliği ve güvenliği artırıyor.
PİYASAYA ÇIKIŞ İÇİN GERİ SAYIM BAŞLADI
Monash Üniversitesi, 2018 yılında 1 MWh kapasiteli ilk ticari akış bataryasını kurarak temiz enerji depolama alanında öncü bir rol üstlenmişti. Geliştirilen bu yeni ev tipi sistem ise, üniversitenin bu alandaki uzmanlığını bir adım öteye taşıyor.
Araştırmacılar, 3D yazıcılarla ürettikleri prototipleri gerçek dünya koşullarında test etmeye başladı. Bu testlerin başarıyla tamamlanması halinde, güvenli ve ucuz ev tipi depolama bataryalarının birkaç yıl içinde piyasaya sunulması hedefleniyor.
