แบตเตอรี่พลาสติกเหล่านี้สามารถช่วยกักเก็บพลังงานหมุนเวียนในระบบส่งไฟฟ้าได้

แบตเตอรี่พลาสติกเหล่านี้สามารถช่วยกักเก็บพลังงานหมุนเวียนในระบบส่งไฟฟ้าได้

4.22-1

แบตเตอรี่ชนิดใหม่ที่ทำจากโพลิเมอร์นำไฟฟ้า ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือพลาสติก อาจช่วยให้การจัดเก็บพลังงานในโครงข่ายไฟฟ้ามีราคาถูกลงและทนทานมากขึ้น ทำให้สามารถใช้พลังงานหมุนเวียนได้มากขึ้น

แบตเตอรี่เหล่านี้ผลิตโดยบริษัทสตาร์ทอัพในบอสตันโพลีจูลอาจเป็นทางเลือกที่ประหยัดกว่าและใช้งานได้นานกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสำหรับการจัดเก็บไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์

ขณะนี้บริษัทกำลังเปิดเผยผลิตภัณฑ์แรกของตน โพลีจูลได้สร้างเซลล์ไปแล้วกว่า 18,000 เซลล์ และติดตั้งโครงการนำร่องขนาดเล็กโดยใช้วัสดุราคาถูกและหาได้ง่าย

โพลิเมอร์นำไฟฟ้าที่ PolyJoule ใช้ในขั้วไฟฟ้าของแบตเตอรี่นั้นเข้ามาแทนที่ลิเธียมและตะกั่วซึ่งมักพบในแบตเตอรี่ทั่วไป การใช้วัสดุที่สามารถผลิตได้ง่ายด้วยสารเคมีอุตสาหกรรมที่มีอยู่ทั่วไป ทำให้ PolyJoule หลีกเลี่ยงกระบวนการที่ซับซ้อนได้ภาวะอุปทานขาดแคลนวัสดุที่ใช้เป็นตัวกลาง เช่น ลิเธียม

บริษัท PolyJoule ก่อตั้งโดยศาสตราจารย์ Tim Swager และ Ian Hunter จาก MIT ซึ่งพบว่าโพลิเมอร์นำไฟฟ้ามีคุณสมบัติสำคัญหลายประการสำหรับการจัดเก็บพลังงาน พวกมันสามารถกักเก็บประจุได้นานและชาร์จได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพสูง หมายความว่าพวกมันสามารถกักเก็บไฟฟ้าได้ในปริมาณมากเมื่อเทียบกับปริมาณไฟฟ้าที่ไหลเข้ามา เนื่องจากเป็นพลาสติก วัสดุเหล่านี้จึงมีราคาผลิตค่อนข้างถูกและมีความแข็งแรง ทนทานต่อการขยายตัวและการหดตัวที่เกิดขึ้นในแบตเตอรี่ขณะชาร์จและคายประจุ

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่งคือความหนาแน่นของพลังงานชุดแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่กว่าระบบลิเธียมไอออนที่มีความจุใกล้เคียงกันถึงสองถึงห้าเท่า ดังนั้นบริษัทจึงตัดสินใจว่าเทคโนโลยีของตนจะเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานแบบอยู่กับที่ เช่น การจัดเก็บพลังงานในโครงข่ายไฟฟ้า มากกว่าการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือรถยนต์ ตามที่ Eli Paster ซีอีโอของ PolyJoule กล่าว

แต่ต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในปัจจุบัน ระบบของ PolyJoule ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบควบคุมอุณหภูมิแบบแอคทีฟเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสูงเกินไปหรือไฟไหม้ เขากล่าวเสริม “เราต้องการสร้างแบตเตอรี่ที่ทนทาน ราคาประหยัด และใช้งานได้ทุกที่ คุณสามารถติดตั้งได้ทุกที่โดยไม่ต้องกังวล” พาสเตอร์กล่าว

โพลิเมอร์นำไฟฟ้าอาจกลายเป็นผู้เล่นหลักในการจัดเก็บพลังงานในระบบโครงข่ายไฟฟ้า แต่ว่าจะเกิดขึ้นได้หรือไม่นั้น น่าจะขึ้นอยู่กับว่าบริษัทต่างๆ สามารถขยายขนาดเทคโนโลยีได้เร็วแค่ไหน และที่สำคัญคือ ต้นทุนของแบตเตอรี่จะสูงแค่ไหน ซูซาน บาบิเนค หัวหน้าโครงการจัดเก็บพลังงานที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนกล่าว

บางวิจัยชี้ให้เห็นว่าราคาระบบจัดเก็บพลังงานที่ 20 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงเป็นเป้าหมายระยะยาวที่จะช่วยให้เราบรรลุเป้าหมายการใช้พลังงานหมุนเวียน 100% นับเป็นก้าวสำคัญที่ทางเลือกอื่นยังทำไม่ได้แบตเตอรี่เก็บพลังงานโครงข่ายบริษัท Form Energy ผู้ผลิตแบตเตอรี่เหล็ก-อากาศ กล่าวว่า บริษัทสามารถบรรลุเป้าหมายดังกล่าวได้ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า

PolyJoule อาจไม่สามารถคำนวณต้นทุนได้ต่ำขนาดนั้นปาสเตอร์ยอมรับว่า ปัจจุบันบริษัทกำลังตั้งเป้าหมายราคา 65 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงสำหรับระบบจัดเก็บพลังงาน โดยให้เหตุผลว่าลูกค้าภาคอุตสาหกรรมและบริษัทผลิตไฟฟ้าอาจยินดีจ่ายในราคาดังกล่าว เนื่องจากผลิตภัณฑ์น่าจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า และบำรุงรักษาง่ายและถูกกว่า

พาสเตอร์กล่าวว่า จนถึงปัจจุบัน บริษัทได้มุ่งเน้นไปที่การสร้างเทคโนโลยีที่ผลิตได้ง่าย โดยใช้สารเคมีในการผลิตที่ใช้น้ำเป็นตัวทำละลาย และใช้เครื่องจักรที่มีจำหน่ายทั่วไปในการประกอบเซลล์แบตเตอรี่ จึงไม่จำเป็นต้องใช้สภาวะพิเศษที่บางครั้งจำเป็นในการผลิตแบตเตอรี่

ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบใดจะได้รับความนิยมมากที่สุดในการจัดเก็บพลังงานในระบบไฟฟ้า แต่พลาสติกของ PolyJoule ทำให้เกิดทางเลือกใหม่ขึ้นมา


วันที่โพสต์: 22 เมษายน 2565