Wanasayansi wa Marekani wameunda aina mpya ya betri ya chumvi iliyoyeyushwa, ambayo inatarajiwa kufikia uhifadhi wa nishati ya kiwango cha gridi ya taifa kwa joto la chini na gharama ya chini.

Kwa kuongezeka kwa kuendelea kwa vyanzo vya nishati mbadala kama vile nishati ya upepo na jua, suluhu za kibunifu zinahitajika ili kuhifadhi nishati ya vipindi kutoka kwa asili. Suluhisho linalowezekana ni betri ya chumvi iliyoyeyuka, ambayo hutoa faida ambazo betri za lithiamu hazina, lakini shida zingine zinahitaji kutatuliwa.

Wanasayansi katika Maabara ya Kitaifa ya Sandia (Maabara ya Kitaifa ya Sandia) chini ya Utawala wa Kitaifa wa Usalama wa Nyuklia wa Marekani wamependekeza muundo mpya ambao unaweza kutatua mapungufu haya na wakaonyesha betri ya chumvi iliyoyeyushwa inayooana na toleo linalopatikana sasa. Kwa kulinganisha, aina hii ya betri ya kuhifadhi nishati inaweza kujengwa kwa bei nafuu zaidi huku ikihifadhi nishati zaidi.

Kuhifadhi kiasi kikubwa cha nishati kwa bei nafuu na kwa ufanisi ni ufunguo wa kutumia nishati mbadala ili kuendesha jiji zima. Ingawa ina faida nyingi, hii ndio teknolojia ya gharama kubwa ya betri ya lithiamu inakosa. Betri za chumvi zilizoyeyuka ni suluhisho la gharama nafuu zaidi ambalo hutumia electrodes ambayo inabaki kuyeyuka kwa msaada wa joto la juu.

"Tumekuwa tukifanya kazi kwa bidii ili kupunguza joto la kufanya kazi la betri za sodiamu iliyoyeyuka hadi kiwango cha chini kabisa cha halijoto ya kimwili," alisema Leo Small, mtafiti mkuu wa mradi huo. "Wakati wa kupunguza joto la betri, inaweza pia kupunguza gharama ya jumla. Unaweza kutumia nyenzo za bei nafuu. Betri zinahitaji insulation kidogo, na waya zinazounganisha betri zote zinaweza kuwa nyembamba."

Kibiashara, aina hii ya betri inaitwa betri ya sodiamu-sulfuri. Baadhi ya betri hizi zimetengenezwa duniani kote, lakini kwa kawaida hufanya kazi kwa joto la 520 hadi 660 ° F (270 hadi 350 ° C). Lengo la timu ya Sandia ni la chini zaidi, ingawa kufanya hivyo kunahitaji kufikiria upya kwa sababu kemikali zinazofanya kazi kwenye joto la juu hazifai kufanya kazi kwenye joto la chini.

Inaeleweka kuwa muundo mpya wa wanasayansi una chuma kioevu cha sodiamu na aina mpya ya mchanganyiko wa kioevu. Mchanganyiko huu wa kioevu unajumuisha iodidi ya sodiamu na kloridi ya galliamu, ambayo wanasayansi huita catholyte.

Mwitikio wa kemikali hutokea wakati betri inatoa nishati, kuzalisha ayoni za sodiamu na elektroni zinazopita kwenye nyenzo ya utenganishaji iliyochaguliwa sana na kutengeneza chumvi iliyoyeyushwa ya iodidi kwa upande mwingine.

Betri hii ya sodiamu-sulfuri inaweza kufanya kazi kwa joto la 110°C. Baada ya miezi minane ya uchunguzi wa kimaabara, imechajiwa na kuruhusiwa zaidi ya mara 400, na kuthibitisha thamani yake. Kwa kuongeza, voltage yake ni 3.6 volts, ambayo wanasayansi wanasema ni 40% ya juu kuliko ile ya betri ya chumvi iliyoyeyuka kwenye soko, kwa hiyo ina wiani mkubwa wa nishati.

Mwandishi wa utafiti Martha Gross alisema: "Kwa sababu ya catholyte mpya tuliyoripoti katika jarida hili, tunafurahi sana kuhusu ni kiasi gani cha nishati kinaweza kudungwa kwenye mfumo huu. Betri za sodiamu zilizoyeyushwa zimekuwepo kwa miongo kadhaa, na ziko duniani kote, lakini kwa sababu ya katholiti mpya tuliyoripoti katika jarida hili, tunafurahia sana ni kiasi gani cha nishati kinaweza kudungwa kwenye mfumo huu. lakini hawajawahi. Hakuna aliyezungumza juu yao. Kwa hivyo, ni vyema kuweza kupunguza halijoto na kurudisha data fulani na kusema, 'Huu ni mfumo unaoweza kutumika kweli.'

Wanasayansi sasa wanaelekeza mawazo yao katika kupunguza gharama ya betri, ambayo inaweza kupatikana kwa kuchukua nafasi ya kloridi ya gallium, ambayo ni ghali zaidi ya mara 100 kuliko chumvi ya meza. Walisema teknolojia hii bado imebakiza miaka 5 hadi 10 kutoka kibiashara, lakini cha manufaa kwao ni usalama wa betri kwa sababu haileti hatari ya moto.

"Hili ni onyesho la kwanza la mzunguko thabiti wa muda mrefu wa betri iliyoyeyushwa ya halijoto ya chini," mwandishi wa utafiti Erik Spoerke alisema. "Uchawi wetu ni kwamba tumeamua kemia ya chumvi na kemia ya umeme, ambayo hutuwezesha kufanya kazi kwa 230 ° F kwa ufanisi. Fanya kazi. Muundo huu wa iodidi ya sodiamu ya chini ya joto ni marekebisho ya betri za sodiamu zilizoyeyuka."