CO² Piller Lityum-İyonunun Yarı Fiyatına Yenilenebilir Enerji Devrimini Başlatmaya Hazırlanıyor.
Bugün ve çağda, hala petrolü kazıyor ve güç için yakıyor olmamız enteresan görünüyor. Kullanılan bu arkaik(eski) yöntem sadece gezegeni yok etmekle kalmaz, pahalı ve hatta savaşları başlatmıştır.
Ancak yakın zamanda yapılan bir yenilik, fosil yakıtları, bazı yeni nesil güç kaynaklarını, güneş ve rüzgârı çok daha ucuz ve daha yeşil hale getirerek tamamen modası geçmiş hale getirebilir.
CO² pilin mucizevi dünyasına hoş geldiniz.
İlk Olarak, CO² Pil Nedir?
Kapalı bir döngüde karbondioksitin durumunu değiştirerek enerjiyi depolayan bir sistemdir. Pil boşaldığında, atmosferik basınçlı karbondioksit ile dolu büyük bir kubbedir. Şarj etmek için, karbondioksit kubbeden dışarı pompalanır ve sıkıştırılır, bu da onu ısıtır.
Isı uzaklaştırılır ve karbondioksiti daha sonra tanklarda depolanan soğuk, yoğun bir sıvıya dönüştüren TES (Termal Enerji Depolama) olarak bilinen bir cihazda depolanır.
Artık enerji TES’te ısı olarak ve sıvı karbondioksit tanklarında basınç olarak depolanmaktadır.
Pilin boşaltılması iki adımlı bir işlemdir. İlk olarak, yüksek basınçlı sıvı karbonu serbest bırakan tanklar açılır. Karbon tanktan çıktıkça, basınç düşer, bu da bir gaza geri dönmesine ve hızla genişlemesine neden olur.
Bu gaz daha sonra ısıtıldığı ve daha da genişlediği TES’den geçirilir. Bu çift genleşme, bir jeneratörü döndüren ve elektrik üreten bir türbin aracılığıyla kanalize edilen muazzam bir basınç oluşturur. Atmosferik basınç karbondioksiti daha sonra kubbeye geri pompalanır ve pilin tekrar şarj edilmesi için hazır hale gelir.
Bu yüzdendir bu kit karmaşık bir parçadır. Ve büyük tanklara ihtiyaç duyması nedeniyle, muhtemelen bunlardan birini yakın zamanda bir EV’ye (Elektrikli Araç) güç veren bir araç bulamazsınız.
Peki bu garip pili bu kadar devrimci yapan nedir?
Beş şey: maliyet, karbon ayak izi, ölçeklenebilirlik ve yaşam döngüsü. Bu faktörler onu ızgara pili için ideal kılar. Açıklayayım.
Rüzgâr ve güneş enerjisi mükemmeldir ve neredeyse hiç karbon emisyonu olmadan enerji yükleri yaratır! Ama hava şartlarından dolayı rüzgar veya güneş ışınları olmayabilir . Bu nedenle, fazlalık zamanlarında enerjiyi depolamak için dev ızgara pilleri kullanmamız ve daha sonra kıtlık zamanlarında boşaltmamız gerekir.
Bu işlem için tercih edilen mevcut pil, EV’lere, dizüstü bilgisayarlara ve telefonunuza güç veren aynı teknoloji olan lityum-iyon pildir. Ancak CO² piller, şebeke akülerinde kullanılmada daha iyidir.
Başlıca avantajları maliyettir. Bir EV satın alan herkes size pillerin pahalı olduğunu söyleyecektir!
Bu, güneş ve rüzgâr depolaması için gereken MWh boyutundaki paketleri büyük bir masraf haline getirir. Ancak CO² piller erişimi kolay malzemelerle üretilebildiğinden, maliyetin yaklaşık yarısı karşılığında üretilebilir ve rüzgar ve güneş çiftliklerini çok daha uygun fiyatlı hale getirir.
CO² pillerin çok daha düşük çevresel etkiye sahip olmasına neden olur. Lityum-iyon piller, düşündüğünüz çevresel melekler değildir. Onları inşa etmek çok fazla enerji ve ulaşım gerektirir, bu nedenle üretimleri büyük bir karbon ayak izi yaratır.
Ayrıca, hammaddelere erişmek için gereken madenciliğin birçok çevresel ve insani sorunu vardır. Ancak, diğer yandan, CO² piller kolayca temin edilebilen geri dönüştürülmüş malzemeler kullanılarak üretilebilir. Bu, değerli gezegenimiz üzerindeki etkilerini çok daha yararlı hale getirir.
Aynı zamanda gerçekten kolayca ölçeklendirilebilecekleri anlamına da gelmektedir. Şu anda bir batarya kriziyle karşı karşıyayız. Malzeme tedarik zincirleri, pillere olan talebin son yıllarda ne kadar hızlı fırladığını kaldıramıyor. Bu nedenle lityum, nikel ve manganez gibi malzemelerin fiyatı ciddi yükselişe geçti.
Ancak CO² piller aynı tedarik zinciri sorunlarına sahip değildir, bu da binlerce pilin kolaylıkla hızlı bir şekilde üretilebileceği anlamına gelir. Yani, teoride, tüm dünya bu teknolojiyi inanılmaz derecede hızlı bir şekilde kucaklayabilir.
Son olarak, yaşam döngüsüne geliyoruz. iPhone’a sahip olan herkes size lityum iyon pillerin sonsuza dek dayanmadığını söyleyecektir. Her şarj olduklarında, hücrenin iç yapısı bozulur ve zamanla pilin kapasitesi küçülür. Modern üst düzey lityum-iyon hücreler 2.000 şarja kadar dayanabilir, ancak daha ucuz olanlar, performansları ciddi şekilde düşmeden önce yalnızca birkaç yüz kişiyi yönetebilir.
Bu, lityum-iyon ızgara pillerinin her on yılda bir değiştirilmesi veya genişletilmesi gerektiği anlamına gelir. Bu tek başına önemli bir masraf değil, aynı zamanda ekstra karbon emisyonları ve madencilik yoluyla daha fazla ekolojik hasar yaratıyor.
Ancak yine de, CO² pil, bozulmadığı için çok daha üstündür. Teorik olarak, bu piller düzenli bakımla yüzlerce yıl dayanabilir, bu da daha az maliyetli olacakları ve ekolojik etkilerinin azalacağı anlamına gelir.
Bununla birlikte, CO² piller mükemmel bir çözüm değildir. Lityum-iyon piller yaklaşık% 99 verimlidir. Bu, birini 1 kWh güçle şarj ederseniz, 0,99 kWh’yi geri alacağınız anlamına gelir. Bu yüksek verimlilik, yüksek güç çıkışını korumak için daha az güneş paneline ve rüzgâr türbinine ihtiyacımız olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, CO² piller çok geride kalır ve maksimum sadece% 80 verimlilik sağlar.
Bu, aynı yüksek çıktıya sahip olmak için daha büyük güneş ve rüzgâr çiftlikleri inşa etmemiz gerektiği anlamına geliyor. Bu, maliyetleri artıracak, daha büyük bir karbon ayak izi yaratacak (daha fazla panel ve türbin üreterek) ve potansiyel olarak habitat kaybını artıracaktır (özellikle güneş enerjisi için).
CO² pilin maliyet tasarrufu, daha büyük çiftliklere ihtiyaç duymanın maliyetini ve karbon ayak izini dengelemek için fazlasıyla yeterli olmalıdır. Daha büyük güneş çiftliklerinden kaynaklanan habitat kaybı, modern, daha yüksek verimli güneş panelleri ve dikkatli ekolojik planlama ile de azaltılabilir.
Bu nedenle, genel olarak, CO² piller rüzgâr ve güneş enerjisini daha ucuz hale getirebilir ve genel çevresel etkilerini azaltabilir. Ancak rüzgar ve güneş enerjisi zaten sahip olduğumuz en düşük karbonlu enerji formlarıdır ve aynı zamanda en ucuz enerji biçimleridir.
Böyle inanılmaz bir teklif, yenilenebilir bir devrimi başlatabilir. CO² pil destekli bir güneş veya rüzgâr çiftliğinden çok daha fazla güç ve çok daha az ekolojik etki elde edebilecekken neden nükleer enerjiye bakmakla veya gazla çalışan elektrik santralinizi çalışır durumda tutmakla uğraşıyorsunuz?
Gelişmekte olan ülkeler bunu, çevre dostu olmanın ek bonusu ile enerji altyapılarını daha az maliyetle hızla büyütmenin bir yolu olarak görürken, gelişmiş ülkeler bunu enerjilerini iflas etmeden karbon nötr kaynaklara geçirmenin ucuz ve sürdürülebilir bir yolu olarak görebilirler (bugünün ekonomisi göz önüne alındığında oldukça önemlidir).
Bu pillerin “yenilenebilir bir devrimi başlatabileceğini” söylüyorum. Bu deniz değişimi zaten harekete geçirildi, çünkü ilk CO² pilleri Energy Dome’dan (bu konsepti icat eden) zaten mevcut. CO² pil konsepti yalnızca Şubat 2020’de tasarlandığından, bu teknolojinin ne kadar hızlı geliştirilebileceğini, uygulanabileceğini ve ölçeklendirilebileceğini göstermektedir.
Karmaşık bir üretim, önemli bir güvenlik endişesi (lityum-iyon pillerin alev alma eğilimi ile karşılaştırıldığında) ve hassas bir tedarik zinciri olmadan, göz açıp kapayıncaya kadar konseptten gerçeğe dönüştü.
Sadece değerli dünyamızı kurtarmak için işlevsel bir füzyon reaktörüne veya bilim kurgu teknolojisine ihtiyacınız olmadığını gösteriyor. Şu anda mevcut olan teknolojiyle sadece biraz ustaca yanal düşünme, inanılmaz sonuçları oldukça hızlı bir şekilde verebilir.
Bunun gibi her ilerlemeyle, geleceğimiz daha parlak ve daha parlak hale gelir. Sadece bu fantastik makineleri benimsememiz ve eski, arkaik yollarımızı terk etmemiz gerekiyor.
Meryem Sena Babacan
