QUB je razvio jeftinu 3D-štampanu flow bateriju baziranu na gvožđu i besplatno podelio dizajn globalnoj istraživačkoj zajednici. Dizajn košta oko £74 i sastoji se od deset komponenti, što omogućava doslednija i uporedivija istraživanja. Istraživači veruju da standardizacija eksperimentalnih ćelija i testiranje većih stogova može ubrzati primenu flow baterija i pomoći skladištenju obnovljive energije neophodnom za dosezanje net zero do 2050.
3D-štampana flow baterija iz Belfasta: Jeftina, otvorena i spremna za standardizaciju istraživanja
Dr Hugh O'Connor developed the 3D-printed cell when he discovered a commercial flow battery for his research would cost up to £3,000 [BBC]
Tim istraživača sa Queen's University Belfast (QUB) razvio je pristupačnu 3D-štampanu flow bateriju zasnovanu na gvožđu koja bi mogla ubrzati prelazak na obnovljive izvore energije i pomoći u ostvarivanju cilja net zero do 2050. Projekat je namenjen standardizaciji istraživanja kako bi rezultati bili pouzdaniji i lakše prenosivi ka industrijskoj primeni.
[BBC]
Šta je novina?
Flow baterije skladište energiju u tečnostima, za razliku od litijum-jonskih sistema koji koriste čvrste elektrode. Tradicionalne flow baterije često koriste vanadijum — skup i geografski ograničen resurs. QUB-ov tim je umesto toga razvio ćeliju baziranu na gvožđu, jeftinijem i dostupnijem materijalu, i podelio dizajn besplatno sa međunarodnom naučnom zajednicom.
The battery developed by O'Connor comes with its own step-by-step instruction manual, allowing other researchers to build their own [BBC]
Kako su došli do rešenja?
Postdoktorand dr Hugh O'Connor počeo je da 3D-štampa laboratorijske ćelije jer su komercijalne koštale između £2,000 i £3,000. Nakon brojnih prilagođavanja i testova, izradio je funkcionalnu ćeliju koja mu je obezbedila podatke potrebne za doktorski rad. Umesto da dizajn unovči, O'Connor i njegov mentor odlučili su da ga učine slobodno dostupnim kako bi podstakli saradnju i ponovljivost eksperimenata.
Dr Josh Bailey is one of the many scientists around the world who are using O'Connor's affordable 3D-printed battery [BBC]
"Počeo sam da ih 3D-štampam i pravio sam brojne sitne izmene. Nakon mnogo pokušaja i grešaka, na kraju su počele veoma dobro da rade," rekao je dr Hugh O'Connor.
Tehnički detalji i pristupačnost
Dizajn košta približno £74 i sastoji se od oko deset komponenti: 3D-štampanih delova za protok tečnosti, membrane, dihtunga, elektroda i kolektora struje. Komplet se distribuira sa detaljnim uputstvom za montažu — tim ga je opisao kao "Ikea-stil" priručnika kako bi se olakšala pravilna i dosledna montaža širom sveta.
A 3D-printed battery cell assembled in the lab [BBC]
Standardizacija i reproducibilnost
Jedan od ključnih problema u razvoju flow baterija bila je neredovna i teško uporediva istraživanja među institucijama. Slanjem identičnih, jeftinih ćelija istraživačima širom sveta, QUB i partneri omogućavaju reproducibilnost eksperimenata, što daje jače dokaze za procenu različitih hemija i dizajna.
"Verujemo da reproducibilnost može ubrzati razvoj flow baterija i omogućiti bržu primenu tehnologije ako svi koristimo iste standarde," rekao je dr Josh Bailey, Illuminate Fellow na QUB School of Chemistry and Chemical Engineering.
Skaliranje i industrijska primena
O'Connor i Bailey rade na testiranju većih "stogova" 3D-štampanih ćelija kako bi procenili ponašanje sistema pri skaliranju, što je ključni korak ka industrijskoj primeni. Tim napominje da je razlika između testiranja pojedinačne ćelije u laboratoriji i rada celog stoga i sistema presudna za razumevanje izazova u realnim uslovima.
Zašto je ovo važno za grid i obnovljive izvore?
Kako se u svetu povećava udio energije iz obnovljivih izvora, raste i potreba za pouzdanim i pristupačnim skladištenjem energije koje će obezbediti električnu energiju kada nema vetra ili sunca. Efikasnija i jeftinija skladišta smanjuju potrebu za isključivanjem turbina i olakšavaju stabilnost mreže.
QUB-ov otvoreni pristup i međunarodna saradnja mogu ubrzati razvoj tehnologije, smanjiti zavisnost od geopolitčki osetljivih materijala poput vanadijuma i pomoći u bržem uvođenju rešenja koja omogućavaju povećanje udela obnovljive energije u miksu.
Kontakt i dalje informacije: Tim iz QUB-a nastavlja da deli dizajn i rezultate studija sa istraživačima širom sveta dok testira veće module i istražuje komercijalne mogućnosti skaliranja.
Pomozite nam da budemo bolji.
