Ρεκόρ αποθήκευσης - Επανάσταση στην τεχνολογία υπερπυκνωτών στο Τέξας

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Ελ Πάσο υποστηρίζουν πώς πέτυχαν το υψηλότερο επίπεδο αποθήκευσης ενέργειας που έχει καταγραφεί ποτέ σε έναν υπερπυκνωτή σύμφωνα με το OilPrice .

Οι ισχυρισμοί της νέας μελέτης - ορόσημο είναι αρκετά αξιόλογοι μετά από μια μακρά περίοδο προόδου.

Η μελέτη, με επικεφαλής τον Luis Echegoyen, Ph.D., ομότιμο καθηγητή στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο, και τη Marta Plonska-Brzezinska, Ph.D., του Ιατρικού Πανεπιστημίου του Bialystok, Πολωνία, παρουσιάστηκε πρόσφατα στο περιοδικό Scientific Reports, το οποίο έχει δημοσιευθεί χωρίς paywall από τον κορυφαίο ερευνητικό εκδοτικό οίκο Nature Portfolios.

Οι υπερπυκνωτές είναι συσκευές που αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια μεταξύ δύο μεταλλικών πλακών που βρίσκονται κοντά μεταξύ τους αλλά χωρίζονται από μια επιφάνεια που δεν μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό. Οι υπερπυκνωτές είναι παρόμοιοι με τις μπαταρίες, με τη διαφορά ότι οι μπαταρίες αποθηκεύουν και ανακτούν ενέργεια χρησιμοποιώντας χημικούς μετασχηματισμούς, ενώ οι πυκνωτές αποθηκεύουν ενέργεια χρησιμοποιώντας αντίθετα φορτισμένες επιφάνειες. Χρησιμοποιούνται συχνά σε μηχανές που απαιτούν ταχεία εκφόρτιση ενέργειας, όπως ηλεκτρικά αυτοκίνητα, λεωφορεία, τρένα και γερανοί.

Ο Echegoyen, ένα επί μακρόν μέλος ΔΕΠ του Τμήματος Χημείας και Βιοχημείας του UTEP, σημείωσε: «Αυτό είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός και μας φέρνει πιο κοντά στην επίτευξη υπερπυκνωτών με υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, που θα άλλαζαν ριζικά τον τρόπο αποθήκευσης και διαχείρισης ενέργειας».

Γρήγορη φόρτιση

Οι υπερπυκνωτές έχουν μεγάλες δυνατότητες επειδή μπορούν να φορτισθούν πολύ πιο γρήγορα από τις μπαταρίες - μέσα σε δευτερόλεπτα έως κλάσματα του δευτερολέπτου, σύμφωνα με τον Echegoyen. Ωστόσο, οι τρέχοντες υπερπυκνωτές μπορούν να αποθηκεύσουν μόνο μια μικρή ποσότητα ενέργειας, η οποία περιορίζει το εύρος των πιθανών εφαρμογών τους. Εάν οι υπερπυκνωτές μπορούσαν να σχεδιαστούν για να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια, θα ήταν φυσικά ελαφρύτεροι και θα φορτίζονταν πολύ πιο γρήγορα από τις μπαταρίες, κάτι που θα είχε σημαντικό εμπορικό αντίκτυπο, σύμφωνα με τους επιστήμονες.

Ο νέος υπερπυκνωτής που σχεδίασαν οι Echegoyen και Plonska-Brzezinska πέτυχε επίπεδο ρεκόρ αποθήκευσης ή χωρητικότητας, χρησιμοποιώντας ένα υλικό με δομή πυρήνα άνθρακα «νανο-κρεμμύδι», που δημιουργεί πολλαπλούς πόρους που επιτρέπουν την αποθήκευση μεγαλύτερου όγκου ενέργειας.

Οι υπερπυκνωτές έχουν πολλές χρήσεις σε ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά συστήματα αλλά μέχρι στιγμής όχι τόσο στην πλευρά αποθήκευσης των συστημάτων.
Μια δεκαετία ή περισσότερο πριν, υπήρχαν ελπίδες ότι οι υπερπυκνωτές θα μπορούσαν να φορτιστούν πολύ γρήγορα και στη συνέχεια να αποφορτιστούν κάπως αργά σε μια μπαταρία επιταχύνοντας έτσι τον κύκλο φόρτισης για ας πούμε έναν ιδιοκτήτη EV.

www.worldenergynews.gr