Betonkondensatorer: Fremtiden for Energilagring

Opslag af Energi i Betonkondensatorer

Når det kommer til energilagring, er al opmærksomheden koncentreret om batterier. Mens det tidligere primært var fokuseret på forbedring af lithium-ion-teknologi, udvikles der nu også alternativ batterikemier som natrium-ion, faststof og andre typer, der enten er under udvikling eller når kommerciel fase.

I alle tilfælde lagrer disse batterier elektricitet i kemisk form, normalt ved hjælp af metalioner til at bære den elektriske ladningsændring.

Kilde: Let’s Talk Science

Dette er dog ikke den eneste måde, du kan lagre elektricitet på. En anden mulighed er at bruge en superkondensator.

I modsætning til batterier, der lagrer den elektriske ladning i en mængde metalioner, holder superkondensatorer og ultrakondensatorer den elektriske ladning på overfladen af et ledende materiale.

Kilde: Sinovoltaics

Denne fundamentale forskel i energilagringskonceptet ændrer, hvordan kondensatorer fungerer i forhold til batterier. Fordi energien er tilgængelig på overfladen af materialet, kan den mobiliseres meget hurtigt, hvilket muliggør ultra-hurtige opladnings- og afladningscykler, mens batterier bremser afhænger af hastigheden af de påkrævede kemiske reaktioner.

Kondensatorer har hidtil primært været et nicheprodukt, da de lagrer mindre ladning end batterier og ofte er dyrere, da de kræver mere dyre materialer.

Dette kan dog ændre sig med udviklingen af betonbaserede kondensatorer af fire forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT), der kan bruges til at omdanne bygninger og veje til kæmpestore batterier.

De offentliggjorde deres seneste design i den prestigefyldte videnskabelige tidsskrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) under titlen “High energy density carbon–cement supercapacitors for architectural energy storage”.

Kondensatorers Anvendelser

Kondensatorers lave ladning i forhold til batterier har hidtil hindret deres brug til stor eller langsigtede energilagring, på trods af deres bemærkelsesværdige holdbarhed.

Men deres evne til at håndtere meget hurtige ændringer i elektrisk ladning og meget højere spænding, uden at lide nogen skade, gør dem nyttige til anvendelser, hvor meget energi produceres eller er nødvendig på én gang.

For eksempel bruges superkondensatorer i biler, tog, kraner og elevatorer til kortvarig energilagring, regenerativ bremsning eller burst-mode kraftlevering.

Selvom den samlede energi ikke nødvendigvis er særlig høj, er intensiteten og hastigheden.

For kraftnet og energilagring er superkondensatorer mest effektive til at brokke over kraftlækager, der varer fra få sekunder til få minutter, og kan hurtigt genopladest.