تکنولوژی

ساخت بزرگ‌ترین باتری جهان در آمریکا با ظرفیت ۸۵۰۰ مگاوات-ساعت در مین

شرکت Form Energy از سامرویل، ماساچوست، قصد دارد سایت سابق کارخانه کاغذ و خمیر کاغذ در لینکلن، مین، را به مکانی برای نصب بزرگ‌ترین باتری جهان تبدیل کند. این باتری تا ۸۵ مگاوات قدرت به شبکه تزریق خواهد کرد. تکنولوژی باتری آهن-هوا که توسط این شرکت استفاده می‌شود، کم هزینه‌تر، قابل بازیافت و دارای خروجی انرژی تا ۱۰۰ ساعت است. این پروژه با هدف ذخیره انرژی‌های تجدید پذیر و کاهش وابستگی به گاز طبیعی مایع ساخته می‌شود و تا سال ۲۰۲۸ به بهره‌برداری خواهد رسید.

شرکت Form Energy از سامرویل، ماساچوست، قصد دارد سایت سابق کارخانه کاغذ و خمیر کاغذ در لینکلن، مین، را به مکانی برای نصب بزرگ‌ترین باتری جهان تبدیل کند و تا ۸۵ مگاوات قدرت به شبکه تزریق کند. در حالی که دیگر راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند نیروگاه‌های هیدروپمپ دارای ظرفیت بالاتری هستند، این اولین نصب در این مقیاس با استفاده از تکنولوژی باتری به تنهایی خواهد بود.

با افزایش استفاده از نیروگاه‌های بادی و خورشیدی، نیاز به راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ برای ذخیره انرژی تجدیدپذیر اضافی نیز افزایش یافته است. در حالی که ذخیره‌سازی هیدروپمپ می‌تواند چنین ظرفیت‌هایی ارائه دهد، اما شامل یک فرآیند ساخت عظیم است و در همه مکان‌ها امکان‌پذیر نیست.

باتری‌های لیتیوم-یون در حال حاضر تنها راه‌حل موجود برای ذخیره‌سازی انرژی متنوع هستند. اما این تکنولوژی گران است، خروجی محدودی دارد و در مناطق با دماهای شدید همراه با خطرات خاصی است. تکنولوژی آهن-هوا که توسط Form Energy استفاده می‌شود، یک دهم هزینه نصب دارد، می‌تواند تا ۱۰۰ ساعت خروجی انرژی داشته باشد، دچار آتش‌سوزی نمی‌شود و بازیافت آن نیز آسان‌تر است.

باتری آهن-هوا چگونه کار می‌کند؟

باتری‌های آهن-هوا از مواد ساده و موجود مانند آهن، آب و هوا استفاده می‌کنند. این باتری از اصل بازگشت‌پذیری زنگ‌زدگی برای عملیات خود و یک الکترولیت مبتنی بر آب غیرقابل اشتعال استفاده می‌کند.

وقتی باتری تخلیه می‌شود، از اکسیژن هوا برای تبدیل آهن فلزی به اکسید آهن یا زنگ‌زدگی استفاده می‌کند. در جریان فرآیند شارژ، اکسید آهن دوباره به آهن تبدیل شده و اکسیژن آزاد می‌شود.

یک ماژول باتری آهن-هوا به اندازه یک مجموعه واشر-خشک‌کن است. دارای حدود ۵۰ سلول است که هر کدام حدود سه فوت ارتفاع دارند و در الکترولیت غوطه‌ور هستند. ماژول‌های متعدد در حفاظ‌هایی که آن‌ها را از عناصر مختلف محافظت می‌کنند، قرار می‌گیرند و می‌توانند به بلوک‌های قدرت مقیاس مگاواتی گروه‌بندی شوند.

Form Energy از بسته‌های قدرت خود برای ذخیره ۸۵ مگاوات قدرت با سطح تخلیه ۱۰۰ ساعت استفاده خواهد کرد، که آن را بزرگ‌ترین باتری جهان می‌کند.

Reversible rusting reaction
نمای شماتیکی از واکنش برگشت پذیر که به کارکرد باتری‌های آهن خاکی کمک می‌کند. اعتبار تصویر: Form Energy

ساخت بزرگ‌ترین باتری جهان

تا کنون، لیست پروژه‌های تکمیل شده توسط Form Energy شامل بسته‌های باتری با خروجی چند مگاوات بوده است که عمدتاً برای شرکت‌های بزرگ نیروگاه‌ها ساخته شده است. در لینکلن، مین، این شرکت به طور مستقل به پروژه می‌پردازد. علاوه بر ثبت رکورد، این پروژه به مشکل کمبود انرژی که توسط ایالت‌های منطقه روبرو بوده‌اند نیز پاسخ خواهد داد.

بر اساس Canary Media ، منطقه دارای منابع محدود گاز فسیلی است زیرا حفاظت‌های محیطی ساخت خطوط لوله جدید را ممنوع کرده‌اند. بنابراین، منطقه وابسته به گاز طبیعی مایع برای برآورده کردن نیازهای انرژی خود است.

اما یک قانون حفاظت‌گرانه منطقه را از خرید گاز آمریکایی منع می‌کند و به جای آن متعهد می‌کند که آن را از بازارهای بین‌المللی گاز تامین کند. حتی پس از تامین منابع در قیمت‌های با نوسان بالا، منطقه با مشکل دیگری در ماه‌های زمستان روبرو است زیرا ابتدا سوخت به نیازهای گرمایشی اختصاص می‌یابد. برای غلبه بر کمبودها، منطقه به جای آن نفت می‌سوزاند که باعث افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود.

نصب Form Energy به ذخیره انرژی تجدیدپذیر از پارک‌های بادی و خورشیدی کمک خواهد کرد و همچنین نیازهای شبکه را هنگامی که خروجی قدرت کم است، برآورده خواهد کرد. از آنجا که این نصب همچنین از استفاده ذخایر گاز جلوگیری می‌کند، این یک وضعیت برد-برد برای ساکنان منطقه است.

وزارت انرژی (DOE) 147 میلیون دلار به ساخت این پروژه اختصاص داده است و انتظار می‌رود بزرگ‌ترین باتری جهان تا سال 2028 آنلاین شود.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا