Ameerika teadlased on välja töötanud uut tüüpi sulasoola aku, millega loodetakse saavutada võrgutasemel energia salvestamine madalamal temperatuuril ja madalate kuludega.

Taastuvate energiaallikate, nagu tuule- ja päikeseenergia, pideva kasvuga on vaja loomingulisi lahendusi loodusest vahelduva energia salvestamiseks. Potentsiaalne lahendus on sulasoola aku, mis annab eeliseid, mida liitiumakudel ei ole, kuid mõned probleemid vajavad lahendamist.

USA riikliku tuumaohutuse administratsiooni alluvuses oleva Sandia National Laboratories (Sandia National Laboratories) teadlased on pakkunud välja uue disaini, mis suudab need puudused lahendada, ja demonstreerinud uut sulasoola akut, mis ühildub praegu saadaoleva versiooniga. Võrdluseks saab seda tüüpi energiasalvestusakut ehitada odavamalt, salvestades samal ajal rohkem energiat.

Suurte energiakoguste odav ja tõhus salvestamine on taastuvenergia kasutamise võti kogu linna toiteks. Kuigi sellel on palju eeliseid, puudub see kallil liitiumaku tehnoloogial. Sulasoola patareid on kuluefektiivsem lahendus, mis kasutab elektroode, mis jäävad kõrgete temperatuuride toimel sulaks.

"Oleme teinud kõvasti tööd, et alandada sulanaatriumpatareide töötemperatuuri madalaima võimaliku füüsilise temperatuurini," ütles projekti juhtivteadur Leo Small. "Aku temperatuuri langetades võib see vähendada ka kogukulu. Kasutada saab odavamat materjali. Akud vajavad vähem isolatsiooni ning kõiki akusid ühendavad juhtmed võivad olla peenemad."

Kaubanduslikult nimetatakse seda tüüpi akut naatrium-väävelakuks. Mõned neist akudest on välja töötatud ülemaailmselt, kuid tavaliselt töötavad need temperatuuril 520–660 °F (270–350 °C). Sandia meeskonna eesmärk on palju madalam, kuigi see nõuab ümbermõtlemist, sest kõrgel temperatuuril töötavad kemikaalid ei sobi madalamatel temperatuuridel töötamiseks.

On arusaadav, et teadlaste uus disain koosneb vedelast naatriummetallist ja uut tüüpi vedelast segust. See vedel segu koosneb naatriumjodiidist ja galliumkloriidist, mida teadlased nimetavad katolüüdiks.

Keemiline reaktsioon toimub siis, kui aku vabastab energiat, tekitades naatriumiioone ja elektrone, mis läbivad väga selektiivset eraldusmaterjali ning moodustavad teisel pool sula jodiidi soola.

See naatrium-väävelaku võib töötada temperatuuril 110 °C. Pärast kaheksakuulist laboratoorset testimist on seda laaditud ja tühjendatud enam kui 400 korda, mis tõestab selle väärtust. Lisaks on selle pinge 3.6 volti, mis on teadlaste sõnul 40% kõrgem kui turul olevatel sulasoolapatareidel, seega on sellel suurem energiatihedus.

Uuringu autor Martha Gross ütles: "Selles artiklis kirjeldatud uue katolüüdi tõttu oleme väga põnevil, kui palju energiat sellesse süsteemi süstida saab. Sulatatud naatriumakud on olnud kasutusel aastakümneid ja neid on kõikjal maailmas. kuid neid pole kunagi olnud. Keegi pole neist rääkinud. Seega on suurepärane, kui saame temperatuuri alandada ja mõned andmed tagasi tuua ning öelda: "See on tõeliselt elujõuline süsteem."

Teadlased pööravad nüüd tähelepanu akude maksumuse vähendamisele, mida on võimalik saavutada galliumkloriidi asendamisega, mis on umbes 100 korda kallim kui lauasool. Nad ütlesid, et see tehnoloogia on veel 5–10 aasta kaugusel turustamiseni, kuid neile on kasulik aku ohutus, kuna see ei tekita tuleohtu.

"See on esimene näide madala temperatuuriga sulatatud naatriumaku pikaajalisest stabiilsest tsüklist, " ütles uuringu autor Erik Spoerke. "Meie võlu seisneb selles, et oleme kindlaks määranud soola keemia ja elektrokeemia, mis võimaldab meil tõhusalt töötada temperatuuril 230 °F. Töötage. See madala temperatuuriga naatriumjodiidi struktuur on sula naatriumakude modifikatsioon."