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この塩電池は再生可能エネルギー貯蔵に革命をもたらす

This Salt Battery Revolutionizes Renewable Energy Storage

By Laio

https://innovationorigins.com/      2023.03.17

　それが機械技術者のJelle Houbenに任せていれば、近い将来、すべての家庭に塩の錠剤で満たされた大型冷蔵庫ほどの大きさの装置が設置されるだろう。この装置に蓄えられたエネルギーは、我々の家を暖房するために使用でき、電池が空の時は、再生可能エネルギーを使用して充電できる。天然ガスを使用しない建築環境の構築に役立つ環境に優しい解決策である。

　機械技術者のJelle Hoibenと同僚のPin Donkersは、再生可能エネルギーを貯蔵するために塩錠剤を使用する閉ループシステムを開発した。TU/eのスピンオフであるCellciusによってさらに開発された新しいシステムは、ビルゲイツの気候基金から塩電池開発の研究のための財政的支援を受けている。「ドーパント」と呼ばれる特定の添加剤を添加すると、電池の応答速度が速くなる。

　卒業プロジェクト以来、Houbenは塩電池を適用可能にする方法を見つけることに取り組んできた。彼がDonkersと開発した新しい閉ループシステムは、現在、TU/eのスピンオフであるCellciusによってさらに開発されている。卒業研究の一環として、Houbenは塩電池の化学反応を改善するために、Eindhoven応用物理学科に一時的に家を構えた。彼は最近、自分の論文を擁護した。

　塩電池は、閉鎖系でリンクされた4つの成分で構成され、塩と水の2つの別々の成分が互いに応答することによって機能する。水蒸気が塩に運ばれると、塩はその結晶格子内の水分を吸収する。この水和応答により、ボイラーで加熱できる水が生成される。逆に、水が塩から放出される逆反応によって熱を蓄えることができる。

　Houbenの同僚達は、塩電池をより安定して手頃な価格にし、損失のないエネルギー貯蔵のための容量を改善することを以前に発見した。最良の選択肢は炭酸カルシウムを加えることである。その後、Houbenは実験室でいくつかの技術をテストして塩の性能を改善し、電池の充電と放電の速度を高めた。

　Houbenは、現場では「ドーパント」としても知られる特定の添加剤を添加することで、塩電池の応答速度を加速できることを示している。「炭酸セシウムは非常に効果的な添加物であるが、その欠点は高価な塩であることである。そのため、広く入手可能で高価でない酢酸カリウムなどのさまざまな有機塩をテストした。結果は有望であり、粉末レベルで電池を安定して改善することができた。しかし、実際のシステムでは固形の塩錠剤を使用するため、さらに追跡調査を行う必要がある。」

塩電池の研究開発

　基礎的な発展と並行して、実験的な研究が始まっている。Houbenの雇用主である家族歴は、TU/eのスピンオフであるCellciusで1年以上働いているが、最近、Eindhovenの住宅会社Trudoと協力して、住宅に塩電池を設置した。これらのパイロットは、ヒートサイドと呼ばれるEUプロジェクトの一部である。

　スピンオフはビルゲイツの気候基金から、塩電池の開発に関する研究に対して財政的支援を受けている。この資金提供は、Cellciusが既存のシステムのより大規模なプロトタイプを作成するのに役立ち、再生可能エネルギー貯蔵に革命をもたらし、天然ガスを使用しない構築環境の作成に役立つ可能性がある。

塩電池技術の説明

　塩を使用して作られた充電式電池は、従来の電池よりも長持ちすると同時に、より多くの電力を蓄え、再生可能エネルギー貯蔵の代替解決策を提供することを約束する。この技術は、エネルギーを熱として蓄え、必要に応じて放出することによって機能する。

　このプロセスは電気を、液体(この場合は油または水)を加熱する熱に変換することから始まる。次に、この液体は、液体から水分子を結晶格子構造に吸収する塩を含む蒸発器を通過し、体積を増やして液体に圧力をかける。

　この圧力は、太陽光発電や風力タービンなどの外部源からの熱が塩から液体の一部を蒸発させ、塩を収縮させるときに解放される。このプロセスは、エネルギーを貯蔵または放出する必要があるたびに繰り返される。