Улучшенная трехмерная конструкция электродов сохраняет электричество в четыре раза быстрее, чем раньше.

Новый 3D-дизайн электродов позволяет Battolyser, как аккумуляторному, так и электролизеру, хранить в два раза больше электричества, чем раньше, и делать это в четыре раза быстрее. Исследователи из Делфтского технологического университета подробно рассказали о своих выводах в журнале. Клеточные отчеты Физические науки. Battolyser теперь заряжает и производит водород со скоростью, сравнимой с нынешними электролизерами, и все это без использования редких драгоценных металлов. Эта увеличенная емкость экономит как пространство, так и затраты.

Чтобы облегчить энергетический переход, нам нужны два типа хранения возобновляемой энергии: батареи для дневного и ночного хранения и водород для сезонного хранения. Battolyser, гибрид батареи и электролизера, выполняет обе функции в одном устройстве.

Кроме того, электролиз, работающий на возобновляемых источниках энергии, производит экологически чистый водород, в отличие от традиционных методов производства водорода, основанных на ископаемом топливе. Профессор Фокко Малдер разработал концепцию Battolyser в 2013 году, которая позже в 2018 году превратилась в дочернюю компанию и вышла на рынок в 2021 году под названием Battolyser Systems.

Благодаря инновационной конструкции 3D-электродов Battolyser теперь может накапливать вдвое больше электроэнергии и делает это в четыре раза быстрее, чем раньше. Это позволяет Battolyser заряжать и производить водород со скоростью, сравнимой с существующими электролизерами, не полагаясь на редкие драгоценные металлы. Он также может переключаться между зарядом и электролизом-разрядом — функция, которой нет в стандартных электролизерах.

Сокращение места и затрат

По словам Малдера, новые электроды улучшают поток электричества через Battolyser и повышают эффективность удаления газов во время электролиза. «Это экономит пространство и затраты, поскольку более мощные электроды означают, что нам придется производить меньше ячеек. Следовательно, меньше ячеек необходимо для хранения того же количества заряда, при этом производя больше водорода».

«Чтобы проиллюстрировать потенциальную экономию места: с помощью этой модернизации мы могли бы заменить запланированный электролизер Eneco, покрывающий 20 футбольных полей, и литиевую батарею GIGA Storage, покрывающую 15 футбольных полей, на Battolyser, такой же большой, как и электролизер», — добавляет Малдер.

«При меньшем количестве ячеек нам также нужны менее дорогие компоненты, такие как мембраны, разделяющие водород и кислород, и токосъемники, направляющие электричество на электроды», — продолжает физик.

«Использование в четыре раза меньше материала для клеток приводит к снижению затрат на материалы на 75%. Это должно привести к снижению использования материалов и затрат по мере нашего роста».

Рынок зеленой энергии

В рамках своего докторского исследования ведущий автор Робин Мёллер-Гулланд исследовал, как улучшить скорость зарядки и мощность Battolyser. Вместе с Малдером он разработал новую структуру электродов с каналами для электролита для улучшения проводимости. Целью было, чтобы аккумулятор заряжался не менее одного часа и разряжался за четыре часа, что соответствует скорости зарядки электролизера без драгоценных металлов.

Малдер говорит: «Это хорошо соответствует потребностям рынка зеленой энергии в будущем, поскольку пиковые излишки и дефициты энергии обычно происходят примерно в течение четырех часов. За это время должны быть произведены (разрядка) и производство водорода. »

Мёллер-Гулланд добавляет, что скорость зарядки также улучшилась: «Теперь можно достичь уровня заряда 82% всего за 18 минут, не жертвуя при этом емкостью аккумулятора. »