بطاريات الملح:التحليل والمزايا والقيود

دعونا نستكشف مستقبل الطاقة باستخدام البطاريات الملحية:حل مبتكر يعد بقدر أكبر من الاستدامة.المزايا والقيود والآثار.

ال بطاريات الملح, ، أو بطاريات الملح المنصهر، هي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن التي تستخدم المنحل بالكهرباء المصنوع من الأملاح المنصهرة.يُعرف هذا النوع من البطاريات أيضًا بالبطاريات التي تخزن الطاقة على شكل حرارة:لذلك نحن نتحدث عن البطاريات الحرارية.تشمل عائلة البطاريات هذه تلك التي تحتوي على النيكل وكلوريد الصوديوم، أي "ملح الطعام".

تتمتع بطاريات الملح بالعديد من الميزات المثيرة للاهتمام.يستخدمون الأملاح المنصهرة كالكهارل بدلا من المذيبات العضوية, ، مما يجعلها أكثر أمانا وأقل عرضة للمشاكل مثل الحريق أو الانفجار مقارنة بالبطاريات التقليدية.ويمكنها أيضًا العمل في درجات حرارة أعلى دون أن تتدهور، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات.

هذه البطاريات لا يزال في مرحلة التطوير والبحث, ولكنها تعتبر واعدة لتخزين الطاقة على نطاق واسع، وخاصة الطاقة المتجددة، وذلك بسبب خصائص السلامة والاستقرار التي تتمتع بها.

تمثل بطاريات الملح طفرة مبتكرة في مجالتخزين الطاقة, ، واعدة بتغيير الطريقة التي نقوم بها بتخزين واستخدام الكهرباء.سنستكشف في هذه المقالة كيفية عمل هذه البطاريات وتطبيقاتها العملية وكيفية مقارنتها ببطاريات الليثيوم الأكثر شيوعًا.

كيف يتم صناعة بطاريات الملح؟

على عكس البطاريات التقليدية، تستخدم بطاريات الملح المنحل بالكهرباء مكونة من أملاح منصهرة بدلا من المذيبات العضوية.وهذا يجعل البطاريات أكثر أمانًا واستقرارًا ومناسبة لدرجات الحرارة المختلفة دون التعرض لخطر ارتفاع درجة الحرارة.وتشمل المكونات الرئيسية الأنود والكاثود وإلكتروليت الملح المنصهر.

تشغيل بطارية الملح

يكمن قلب عمل بطارية الملح في عملية تحميل وتفريغ.أثناء الشحن، تنتقل الأيونات من الأنود إلى الكاثود من خلال المنحل بالكهرباء، وتخزين الطاقة.أثناء التفريغ، يتم إطلاق الطاقة عندما تتحرك الأيونات في الاتجاه المعاكس.

التطبيقات العملية للبطاريات الملحية

تجد بطاريات الملح تطبيقات في عدة مجالات، تعال الطاقة المتجددة للتخزين على نطاق واسع.وهي مناسبة بشكل خاص لتراكم الطاقة التي تنتجها مصادر متقطعة، مثل الشمس والرياح.علاوة على ذلك، يمكن استخدامها لتوفير الطاقة في حالات الطوارئ أو لتشغيل الشبكات الكهربائية المعزولة.

إيجابيات وسلبيات بطاريات الملح

مزايا بطاريات الملح

توفر بطاريات الملح العديد من المزايا، بما في ذلك زيادة الأمان بسبب استخدام الأملاح المنصهرة ككهارل.لقد أصبحوا أكثر استقرارًا، لقد فعلوا ذلك حياة مفيدة أطول (حوالي 20 عامًا) مقارنة بالبطاريات التقليدية ويمكن أن تعمل في نطاق واسع من درجات الحرارة، حتى أقلها.فهي ليست سامة للإنسان، فهي قابلة لإعادة التدوير وليس لها خطر الحريق.

القيود والعيوب

ومع ذلك، من المهم أيضًا مراعاة القيود.بعد تفريغها بالكامل، تحتاج البطارية إلى فترة تتراوح من 10 إلى 12 ساعة للوصول إلى درجة الحرارة الداخلية المثالية قبل بدء دورة شحن جديدة.في الأساس، هذا النوع من البطاريات إنه غير مناسب للشحن السريع أو الاستخدام العرضي:إذا لم يتم استخدامه يوميًا أو بتكرار معين، فإنه يميل إلى تفريغ نفسه ويحتاج إلى وقت طويل حتى يعمل بكامل طاقته مرة أخرى.ولا تزال بعض التطورات التكنولوجية جارية للتغلب على هذه التحديات.

مقارنة مع بطاريات الليثيوم

بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم الشائعة الآن، بطاريات الملح أنها لا تحتوي على مواد خطرة (لكن النيكل، المكون الثاني بعد الصوديوم في بطاريات الملح، نادرا ما يتوفر، مثل الليثيوم).حاليًا، تُستخدم بطاريات الملح في تطبيقات محددة تتعلق بالتنقل الكهربائي وتراكم الطاقة من مصادر متجددة متقطعة.وفي الحالة الثانية، فإن أبعاد بطاريات الملح قابلة للمقارنة مع بطاريات الليثيوم، حيث تتأرجح بين 5 و10 كيلووات في الساعة الموجودة في "صندوق" أبعاده 50 سم × 56 سم × 32 سم.

ومع ذلك، من وجهة نظر الإنتاج والسوق، لا تزال بطاريات الملح موجودة تكاليف أعلى وتفتقر إلى البنية التحتية الراسخة لنظيراتها من الليثيوم.بالإضافة إلى ذلك، فإن بطاريات الملح ليست مناسبة لتخزين الطاقة بشكل متقطع أو للتطبيقات صغيرة الحجم، كما هو الحال في الهواتف والهواتف الذكية.

مستقبل وتطورات بطاريات الملح

على الرغم من استخدامها الحديث نسبيًا، فإن بطاريات الملح لها أصول يعود تاريخها إلى الثمانينيات في جنوب إفريقيا.الرائد وراء هذا الابتكار هو أبحاث بطارية الزيوليت (زيبرا), ، الذي أنشأ بطارية زيبرا.لقد شاركت الشركة في العديد من التغييرات في الملكية بمرور الوقت، وهو العنصر الذي أدى إلى تباطؤ الاستثمارات الاقتصادية بشكل كبير وتطوير هذه التكنولوجيا في السوق.

جاءت نقطة تحول مهمة بفضلشركة إليترا الإيطالية 1938, ، والتي تمكنت من إنتاج هذه المكونات بكميات كبيرة تحت اسم FZSoNick, ، واكتسبت اعتماد بعض شركات الحافلات.

على الصعيد العالمي، تهتم العديد من الشركات بشكل خاص بإنتاج بطاريات الملح.ومن الأمثلة البارزة على ذلك شركة CATL، وهي شركة صينية كبرى أكبر شركة مصنعة للبطاريات على مستوى العالم.كما تساهم الشركة الإيطالية AMG Italian Energy Storage، على الرغم من صغر سنها، بشكل كبير في تطوير هذه التكنولوجيا على نطاق واسع.

يبدو مستقبل بطاريات الملح واعدًا، مع الابتكار والبحث المستمر لتحسين أدائها.في الواقع، هناك العديد من الشركات الناشئة التي تعمل إلى تطورهم.ومن الممكن أن تتيح هذه التطورات كفاءة أكبر وكثافة طاقة أعلى وخفض التكاليف، مما يساعد في تشكيل مشهد الطاقة المستدامة.

في الختام، تقدم بطاريات الملح نفسها كتقنية رئيسية في طريقنا نحو مستقبل طاقة أكثر استدامة، مع إمكانية إحداث ثورة في طريقة تخزين واستخدام الكهرباء.

• ما هي بطاريات الملح؟ وهي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن، وهي أكثر أمانًا وأقل عرضة لمشاكل مثل الحريق أو الانفجار من البطاريات التقليدية.
• ما هي مميزات مراكم الملح؟ بالمقارنة مع بطاريات الليثيوم الشائعة، لا تحتوي بطاريات الملح على مواد خطرة، ويمكن إعادة تدويرها بسهولة أكبر ولها عمر إنتاجي أطول.
• ما هي المشكلة الرئيسية مع بطاريات الملح؟ إذا لم يتم استخدامه يوميًا أو بتكرار معين، فإنه يميل إلى تفريغ نفسه ويحتاج إلى وقت طويل حتى يعمل بكامل طاقته مرة أخرى.
• كم تكلف مقارنة ببطاريات الليثيوم؟ تميل إلى أن تكون أكثر تكلفة، ولكن على الرغم من أن السوق لا يزال محدودًا، إلا أن تكلفتها تتساوى مع تكلفة بطاريات الليثيوم.

الاستنتاجات

الاختيار بين بطاريات الملح وبطاريات الليثيوم ذلك يعتمد على احتياجاتك المحددة للتطبيق ومتطلبات نظام الطاقة المعني.تتمتع كلتا التقنيتين بمزايا وعيوب، وسيعتمد القرار الأفضل على السياق الذي يتم استخدامهما فيه.

في الختام، البطاريات الملحية مناسبة بشكل خاص ل تخزين واسع النطاق وتخزين الطاقة من المصادر المتجددة، في حين أن بطاريات الليثيوم أكثر فائدة للتطبيقات المحمولة والتنقل الكهربائي.ويستمر البحث والتطوير لكلتا التقنيتين، بهدف تحسين الأداء وخفض التكاليف.وبالتالي فإن الاختيار يعتمد على الاحتياجات والمتطلبات المحددة للتطبيق قيد النظر.