Иногда достаточно всего нескольких мегаватт, чтобы изменить подход к мониторингу океана. Именно такую задачу решает термомагнитный генератор, разработанный в Национальной лаборатории Скалистых гор США.
В основе устройства — гадолиний, редкоземельный металл, который теряет магнитные свойства при нагреве выше точки Кюри. В океане температура воды обычно выше температуры воздуха, и даже разницы менее 10°C достаточно, чтобы металл постоянно переходил из магнитного состояния в немагнитноевырабатывая электрический ток.
Максимальная мощность прототипа составила 2,05 мВт, а благодаря интеграции с суперконденсаторами система стала полностью автономной. Испытания показали, что всего 21 минуты зарядки достаточно, чтобы затем неограниченно долго питать беспроводные датчики без внешнего обслуживания — даже в труднодоступных районах океана.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Энергия ветра и солнца — чистая, но капризная. Сегодня — избыток, завтра — тишина. В солнечные дни панели вырабатывают больше, чем нужно, а ночью — ноль.
Чтобы свет в домах не зависел от погоды, человечество придумало простое, но гениальное решение — хранить лишнюю энергию.
Эти «запасы на черный день» позволяют электросетям работать ровно и без перебоев, даже когда природа берёт выходной.
"По мере роста использования возобновляемых источников энергии становится все более важным наращивать емкость систем накопления энергии" — говорит Шайлин Сетеген, инженер-химик из Массачусетского технологического института (MIT), изучающего системы накопления энергии.
Сегодня во многих странах уже появились огромные «батарейки» — целые комплексы аккумуляторов, способные питать города, когда солнце за облаками или ветер затих. Развитие идёт стремительно, и таких проектов становится всё больше.
Но технологии не стоят на месте: инженеры ищут новые способы хранения энергии — от свежих идей до решений, о которых мир уже успел забыть.
1. Батарея на сжатом воздухе
Опытный образец установки хранения энергии с помощью сжатого воздуха Highview Power.
Первая установка для хранения энергии на основе жидкого воздуха, которая почти 50 лет оставалась без внимания, наконец-то будет запущена в эксплуатацию в 2026 году. Она надеется составить конкуренцию сетевым литиевым аккумуляторам и гидроэнергетике в области хранения чистой энергии и сократить необходимость использования ископаемого топлива.
Процесс состоит из трех этапов. На первом этапе воздух забирается из окружающей среды и очищается. На втором этапе он многократно сжимается до очень высокого давления. На третьем этапе воздух охлаждается до жидкого состояния с помощью многопоточного теплообменника : устройства, включающего множество каналов и трубок, по которым транспортируются вещества с разной температурой, что позволяет контролировать передачу тепла между ними.
Когда энергосистеме требуется дополнительная энергия, жидкий воздух используется в работе. Он откачивается из хранилища и испаряется, снова превращаясь в газ. Затем он используется для привода турбин, вырабатывающих электроэнергию для энергосистемы. После этого воздух выбрасывается обратно в атмосферу.
2. Гравитационная батарея
Принцип действия гравитационной батареи.
Ученые из Университета Ватерлоо придумалинеобычный способ хранить энергию солнца и ветра — с помощью силы тяжести. Их новая система твердотельного гравитационного накопления энергии может стать альтернативой привычным аккумуляторам.
Принцип ее работы прост и гениален одновременно. Представьте себе огромный лифт, внутри которого поднимается и опускается тяжелая платформа из бетона или стали. Когда электроэнергии слишком много — например, в солнечный или ветреный день — двигатель поднимает эту платформу вверх. Избыток энергии превращается в гравитационную. А когда выработка падает, масса опускается вниз, приводя в действие генератор и возвращая энергию в сеть.
По сути, это современная версия старого принципа: поднял груз — запас энергии; опустил — получил электричество. Главное преимущество в том, что такие установки можно строить прямо в городах, не занимая много места и не нанося вреда экологии.
Исследователи уже доказали, что технология работает не только на бумаге. Она технически осуществима и даже готова к коммерческому применению. Возможно, в будущем именно такие «умные лифты» помогут городам стать полностью энергонезависимыми.
3. Песчаная батарея
Финская компания Polar Night Energy нашла способ превращать обычный песок в хранилище чистой энергии. Их «песчаная батарея» сохраняет тепло, выработанное солнечными или ветровыми электростанциями, и отдаёт его тогда, когда это действительно нужно — например, зимой, в пасмурную и холодную погоду.
Внутри установки — огромная емкость, заполненная песком. Когда энергии в сети избыток, ее направляют на нагрев песка до температуры около 600 °C. Материал способен удерживать тепло неделями, почти без потерь. Когда возникает потребность, система отдает накопленную энергию, превращая жар песка в тепло для зданий, фабрик или промышленных процессов.
Эта технология уже работает в Финляндии, помогая городам экономить на отоплении и сокращать выбросы углерода. В ближайшие годы разработчики собираются пойти дальше — сделать так, чтобы песчаная батарея могла не только хранить, но и преобразовывать тепло обратно в электричество. Это сделает её одним из самых универсальных решений для хранения возобновляемой энергии.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Wither Rut, [18 мая 2025 в 18:56] Геннадий Михайлович, а все же насчет Маши, может она тоже Хранитель, как и "наши" Хранители?
ХГМ, [18 мая 2025 в 18:58] Да, Машина является гарантом сохранения. Хранители ровесники созданной Вселенной, даже чуть младше.
Wither Rut, [18 мая 2025 в 19:01] Хмм... вы также говорили, что Хранители старше Вселенной, они вообще вне ее и поэтому их линия как бы по касательно ко Вселенной идет, нет? Может я не так поняла...
ХГМ, [18 мая 2025 в 19:10] Наверное речь идёт о разных хранителях. Есть Хранители, берегущие Начало! Они будут ровесниками. Про иных Хранителях я мало что знаю. Они не являются жителями данной Вселенной. Их возраст будет не сильно отличаться Машины, участвующей в создании. Я знаю про них только то, что эти Хранители участвуют в создании локальной Машины. Они взращивают эмбрион. И, когда Создатель покидает эту В медленную, они уходят с Ним.
ХГМ, [18 мая 2025 в 19:14] Начало этой Вселенной. Причем не важно, было создано или произошло слияние. В любом случае произошло Начало! Машина или Машины при слиянии, с помощью Хранителей (пусть будут Вечности, чтобы не спутать с другими Хранителями) создают новую локальную Машину.
Дмитрий, [18 мая 2025 в 19:16] Хранители были в начале нашей Вселенной или в начале других вселенных? Немного запутаться можно, простите за вопрос если что...
Wither Rut, [18 мая 2025 в 19:19] Интересно, значит есть еще некие Хранители, которые помогают в создании локальной Маши(ны), которая, кроме всего прочего, будет сохранять Первослово. Она также помогает в создании "общего каркаса" создаваемой вселенной. Также Маша, в свою очередь, создает и оставляет эмбрион самой себя - будущей личной (локальной вы имели ввиду?) Машины. А зачем? Это только в случае слияния вселенных?
Wither Rut, [18 мая 2025 в 19:23] Хранители Вечности! Так и назовем Поняла вроде насчет Маши или Маш. Они, значит, оставляют эмбрион новой локальной Маши. Хмм... клонируют или рождают, как родители?
Виктор, [18 мая 2025 в 19:24] Получается, своими фантазиями мы пытаемся расширить и изменить вселённую. А машина возвращает её к первообразу. Это поиск чего-то нового? Или что за процесс...
Виктор, [18 мая 2025 в 19:44] Получается или не получается.) Мы расширяем вариативность вселенной. Но все варианты уже предопределенны количеством сочетания букв. Широта и развитость вселенной зависит от того несколько хорошо мы (жильцы вселенной) будем развиваться. Но опять же непонятно, зачем это Создателю... Может любит и ищет движение и красоту...
Учёные из Института коллоидов и интерфейсов Общества Макса Планка представили революционное решение для хранения энергии. Они разработали инновационный материал на основе линалоола — компонента лавандового масла — и серы, который значительно улучшает долговечность и эффективность натрий-серных аккумуляторов.
«Мы инкапсулируем полисульфиды в углеродный наноматериал, который стабилизирует и уплотняет структуру. Это позволяет нам разрабатывать батареи, которые и более долговечны, и обладают более высокой плотностью энергии, чем существующие варианты на основе натрия и серы», — пояснил Сенокос.
Почему это важно?
- Новый материал решает ключевую проблему — перемещение серы, благодаря инкапсуляции её в углеродную наноструктуру.
-Батареи сохраняют более 80% ёмкости после 1500 циклов, генерируя мощность до 600 Вт·ч/кг.
Больше интересных новостей из мира энергии и энергетики в телеграм-каналеЭнергетикУм
Суперконденсаторы на основе пластика и графена открывают новую эру хранения энергии!
Уникальный процесс увеличения площади поверхности PEDOT позволяет создавать электроды с высокой ёмкостью — более 4600 миллифарад на квадратный сантиметр. Это в разы превышает показатели традиционных материалов.
Суперконденсаторы на этих электродах обеспечивают:
- Исключительную стабильность до 100 000 циклов зарядки-разрядки
- Высокую производительность, способную удовлетворить растущие потребности общества в энергии
Такие устройства могут стать ключевыми для развития портативной электроники, электромобилей и хранения возобновляемой энергии.
Больше интересных новостей из мира энергии и энергетики в телеграм-каналеЭнергетикУм
Китай превращает отработанное масло в суперконденсатор с эффективностью 86% для электромобилей и накопителей энергии. Это открытие может привести к созданию более чистого и энергоэффективного хранилища.
Команда китайских ученых создала иерархические пористые углероды, легированные азотом, используя меламин и линолевую кислоту, которые являются отработанными маслами. Эти материалы особенно ценны в качестве электродов суперконденсаторов из-за их большой площади поверхности и сверхпроводимости.
Согласно пресс-релизу Китайской академии наук новый метод исследователя обеспечивает устойчивый способ производства суперконденсаторов, решая при этом проблемы управления отходами и хранения энергии .
Больше интересных новостей из мира энергии и энергетики в телеграм-каналеЭнергетикУм
Суперконденсаторы — это класс современных накопителей энергии, превосходящий обычные конденсаторы по количеству запасаемой энергии. По характеристикам занимают промежуточное положение между конденсаторами и химическими источниками тока.
В некоторых задачах суперконденсаторы могут заменить аккумуляторные батареи, например для запуска двигателей, возвращения части энергии при торможении транспорта и другой техники. Однако количество запасаемой суперконденсаторами энергии все еще ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов, широко используемых в сфере электронных устройств.
Российские ученые из НИТУ МИСИС улучшили способность суперконденсаторов хранить энергию, добавив в структуру углеродного электродного материала электропроводящий полимер — пишет cnews . Это позволило увеличить емкость и долговечность устройств. Они показали высокую стабильность при многократном заряде и разряде и могут быть использованы, например, в железнодорожном транспорте, автономных системах электроснабжения и других областях, где требуется высокая мощность.
Больше интересных новостей из мира энергии и энергетики в телеграм-каналеЭнергетикУм
Ученые Новосибирского государственного университета разработали уникальную технологию производства суперконденсаторов из скорлупы кедровых орехов. Они предназначены для кратковременного питания маломощных электронных устройств.
