当阳光普照,照亮并激发植物生命的光合作用时,我们也将其与太阳能电池板配合使用。我们捕获这些射线以将其用于我们的电力需求,并且当太阳隐藏起来时,我们捕获它们以保持一段时间。当微风吹来,风在激荡和激荡时,绿色力量也很丰富。但是,在消费者需要能源的其他时刻,风并不总是在吹,太阳的光线也不会照在我们身上。可再生能源,解决方案依赖大自然的计时。源的流量是断断续续的,因此存储产生的能量对于广泛使用绿色能源是必要的。
风力发电日落—绿色能源
ARPA-E提供的60万美元创新赠款
为了给可再生能源提供更多的工作机会,甚至更大的潜力来满足我们的日常需求,由哈佛大学工程师和化学家领导的团队将使用美国能源部高级研究计划署–能源为期一年的60万美元创新赠款。 (ARPA-E)程序来开发一种新型的蓄电池。补助金可能会延长一年,具体取决于绩效。该奖项是ARPA-E通过其“ OPEN 2012”计划提供的1.3亿美元资金的一部分,该计划旨在支持创新能源技术。
绿色能源存储必须是可行的-在不使可再生电力变得不可接受的昂贵的情况下,它不能增加可再生电力的价格。
绿色能源
实践经济学是一个令人高度关注的问题。希望这项工作能以具有成本效益的形式进行,研究人员正在研究如何改进其“液流电池”。该技术基于环保的有机小分子提供电网规模的电能存储。实际执行是程序的全部。研究人员正在与商业化电化学系统开发商可持续发展创新有限公司(Sustainable Innovations,LLC)合作。
“如果要从间歇性可再生资源(例如风力涡轮机和光伏发电设备)中产生大部分电能,则需要存储大量能量,”首席研究员迈克尔·阿齐兹(Gene and Tracy Sykes)的材料与能源技术教授哈佛工程与应用科学学院(SEAS)。“目前,对于这种大规模存储问题,还没有经济有效的解决方案。液流电池可能使固定式存储在市场上可行,这将使风能和太阳能替代更多的化石燃料。”“我们认为,我们的特殊方法可能比其他液流电池具有更高的功率密度,高效率,廉价的化学品和更安全的储能方式,”阿齐兹说。“该计划的成功实施将使风力和光伏发电等间歇性可再生能源可以随意调度,从而使它们能够满足我们电力需求的很大一部分。”
芝加哥格林威停车场的风力涡轮机
这项新技术的关键特征之一是它包括一种可高度充电的燃料电池-液流电池适用于以液态化学物质的形式存储大量电能,这些电能流过电化学转换硬件并在外部存储在可以任意大的廉价坦克中使用。这使设计人员可以独立确定电化学转换硬件(用于设置峰值功率容量)和化学品存储罐(用于设置能量容量)的大小。
阿齐兹认为,使用特定种类的有机小分子可能是关键。他的团队已经在研究这些分子,它们已经在植物中发现,可以以非常低的成本人工合成。阿齐兹(Aziz)正在通过以下方式来处理这一最需要的存储:罗伊·戈登(Roy Gordon),哈佛大学托马斯·杜德利·卡伯特(Thomas Dudley Cabot)化学教授和材料科学教授,他将负责分子的化学筛选和合成以及实用的电催化和保护涂层;哈佛大学化学与化学生物学系副教授AlánAspuru-Guzik将使用他开创性的高通量分子筛选方法来鉴定最佳分子;可持续创新有限责任公司总裁兼首席执行官特伦特·莫尔特(Trent M. Molter),他们将提供将这些创新应用于商业电化学系统的专业知识。
“虽然不消除化石燃料,但液流电池存储有可能消除在现有能源系统和市场中这样做的障碍,”阿齐兹说。
此积极变化背后的资金:阿帕
美国能源部高级研究计划署–能源(称为ARPA-E)成立于2009年,旨在寻找对私营部门投资而言风险太大但有潜力将科学转化为能源巨大飞跃的转型性突破性技术技术,这将为全新行业奠定基础并产生巨大的商业影响。ARPA-E吸引了来自研究团队的5,000多个应用程序,这导致了180多个突破性项目,价值近5亿美元。有关该计划的更多信息,请访问www.arpa-e.energy.gov。
图片来源:风力发电日落-摄影带来的绿色能源。 Truthout.org提供的绿色能源;芝加哥格林威停车场的风力涡轮机,约翰·皮肯(John Picken)
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