Суть изобретения проста, но гениальна: вместо того чтобы копать глубоко в земле в поисках дефицитных и экологически небезопасных металлов вроде лития, кобальта или никеля, финны решили использовать то, что буквально валяется под ногами – отходы деревообработки и остатки сельского хозяйства. Да-да, ваши опилки и старые соломенные тюки могут стать источником энергии.
В основе разработки лежит концепция биоуглеродного нанокаркаса. Главным действующим лицом здесь выступает наноцеллюлоза, которая формирует прочную матрицу. Эта матрица, в свою очередь, удерживает активированный биоуглерод, полученный из тех самых древесных опилок и сельскохозяйственных отходов. В результате получается энергоемкий материал, из которого можно собирать модульные системы хранения энергии.
Granarium Technologies планирует выпускать коммерческие блоки мощностью от 50 до 100 кВт·ч. По своим габаритам и способам интеграции они будут сопоставимы с привычными литий-ионными батарейными системами, что значительно упрощает их внедрение в существующую энергетическую инфраструктуру. Представьте, что вместо строительства огромных и дорогих литиевых гигафабрик, которые требуют колоссальных капиталовложений, можно будет обойтись гораздо более скромными затратами. По оценкам компании, производство их систем требует примерно на 80% меньше капитальных затрат. Это достигается за счет использования локального сырья, отсутствия необходимости в сложной международной логистике и более простой производственной цепочке.Важно отметить, что финские суперконденсаторы не претендуют на роль полной замены литий-ионным аккумуляторам. Они скорее работают в паре с ними. Если литиевые батареи хороши для длительного хранения энергии, то древесные суперконденсаторы идеально подходят для кратковременных, но очень мощных нагрузок и сверхбыстрых циклов заряд-разряд. Их основная задача – стабилизация энергосистем. Они способны мгновенно сглаживать колебания в сетях, где доля возобновляемых источников (ветровой и солнечной генерации) очень высока, а также балансировать нагрузку в соответствии с европейскими сетевыми стандартами. Кроме того, они могут быть полезны для промышленных потребителей, для которых стабильность качества электроэнергии критически важна.
_0_large.jpg)
Справка по теме (FAQ)
Что такое суперконденсаторы?
Суперконденсаторы, или ультраконденсаторы, – это устройства для накопления электрической энергии, которые занимают промежуточное положение между обычными конденсаторами и аккумуляторами. Они способны накапливать и отдавать энергию гораздо быстрее, чем аккумуляторы, но имеют меньшую энергоемкость.
В чем отличие суперконденсаторов от аккумуляторов?
Основное отличие заключается в принципе накопления энергии. Аккумуляторы накапливают энергию за счет химических реакций, что делает их энергоемкими, но медленными. Суперконденсаторы же накапливают энергию за счет электростатического поля, что обеспечивает им высокую мощность и скорость зарядки/разрядки, но снижает энергоемкость.
Какие преимущества у суперконденсаторов из древесных отходов?
Главные преимущества – это экологичность, поскольку используются возобновляемые ресурсы, и более низкая себестоимость производства по сравнению с традиционными системами накопления энергии, основанными на редких металлах. Они также имеют более долгий срок службы и могут выдерживать гораздо больше циклов заряд-разряд.
Где будут применяться древесные суперконденсаторы?
Они идеально подходят для стабилизации энергосистем с высокой долей возобновляемых источников энергии, для балансировки нагрузки в электросетях, а также для промышленных предприятий, где важна стабильность качества электроэнергии и кратковременные пиковые нагрузки.
Когда можно ожидать появления таких устройств на рынке?
Первые пилотные промышленные внедрения запланированы в течение ближайших шести месяцев. Массовое производство и широкое распространение, вероятно, последуют после успешного завершения этих пилотных проектов и масштабирования технологии.