La nuova tecnologia della batteria

[Grelinette]

Bonjour à tous,

Qualche giorno fa ho partecipato a un incontro di professionisti che hanno parlato dei nuovi sviluppi nel settore dei pannelli solari e dell'inevitabile problema dello stoccaggio di energia.

Uno di loro annunciò che una nuova tecnologia di batteria, usando una polvere, era stata sviluppata e brevettata da un ingegnere francese e dal suo laboratorio ...

Questa tecnologia sarebbe molto più efficiente delle tecnologie attuali e il marketing dipenderebbe attualmente dalle negoziazioni con i produttori di batterie (acquisto di brevetti, licenze operative, ...).

Qualcuno ha qualche informazione su questa cosiddetta nuova tecnologia di stoccaggio dell'elettricità basata sulla polvere?


Ps: potrebbe essere un rumor, ma a seguito di questo incontro ho fatto una ricerca in rete, non ho trovato nulla su questo annuncio di batteria "rivoluzionario", comunque i relatori a questo incontro sono chiaramente identificati in rete come specialisti in energia solare e accumulo di energia ...

[Gildas]

Ciao Grelinette,

Quello che segue non è polvere ma comunque rivoluzionario,
è anche un'altra nuova tecnologia della batteria:

UN MICROPILE CHE CARTA ALCOOL

Nel bel mezzo di una conversazione telefonica con un cliente importante, la tua cella si affianca. "Batteria scarica", indica un messaggio sullo schermo, prima che diventi fuliggine nera. Guai! Hai dimenticato di caricare il tuo telefono. Il professor Mohamed Mohamedi vuole liberarci da tali inconvenienti e carichi ripetuti. Nel suo laboratorio di elettrochimica e microsistemi energetici, dedica le sue energie allo sviluppo di una micro cella a combustibile funzionante con etanolo generato da rifiuti agricoli e forestali. In grado di funzionare ininterrottamente più a lungo della costosa batteria agli ioni di litio, questa batteria verde potrebbe rimuovere i nostri computer e altri telefoni cellulari nel prossimo decennio.

Mentre l'industria automobilistica si basa sull'idrogeno gassoso compresso come carburante per le batterie dei veicoli di prossima generazione, l'industria elettronica potrebbe passare all'etanolo o al metanolo. Attualmente, Mohamed Mohamedi, professore presso l'Energy Materials Telecommunications Center dell'INRS, favorisce l'uso di etanolo, una molecola di alcol ricco di idrogeno, per alimentare i nostri dispositivi elettronici portatili.

"La nostra micropile richiede un carburante facilmente utilizzabile e trasportabile. Tuttavia, a temperatura ambiente, l'idrogeno è gassoso. Tutti capiranno che sarebbe difficile inserire un cilindro di idrogeno compresso in un telefono cellulare! Un combustibile liquido a temperatura ambiente come l'etanolo è più appropriato ", afferma Mohamed Mohamedi. È fortunato: il Canada è una nazione di agricoltori. Ogni anno, milioni di tonnellate di colture di mais e di rifiuti forestali potrebbero essere utilizzati per produrre bioetanolo senza compromettere l'approvvigionamento alimentare del paese.

Questo combustibile ottenuto dalla biomassa limiterebbe l'uso delle nostre risorse fossili e ridurrebbe le emissioni di anidride carbonica inerenti alla produzione di idrogeno. "Se la nostra tecnologia decolla, lo sviluppo economico dell'industria canadese attorno a questo bioetanolo seguirà inevitabilmente", ritiene il professor Mohamedi. L'autonomia elettrica dei nostri computer, dei nostri tablet e dei nostri telefoni passerebbe quindi da una buona bevanda alcolica alle virtù ambientali ed economiche.

L'etanolo ha anche il vantaggio di non essere tossico e di essere più sicuro del metanolo, un altro alcolizzato da Mohamed Mohamedi. La sua densità energetica, superiore a quella del litio o addirittura del metanolo, consente di fornire una maggiore potenza all'elettronica portatile, che spesso ha fame di energia.

Verso l'ossidazione totale
Immagina domani: il tuo cellulare funzionerà ininterrottamente con questo micropalo etanolo. Per raggiungere questa impresa, l'utente dovrà solo alimentarlo collegando le cartucce di etanolo. Un lato inesauribile che non ha batterie agli ioni di litio. Una volta raggiunta la velocità massima di ricarica, devono essere sostituiti. "A differenza delle batterie agli ioni di litio che sono sistemi di accumulo di energia, il micropalo etanolo è un sistema di conversione dell'energia. La trasformazione dell'energia chimica in energia elettrica sfruttabile continua continuamente fintanto che il combustibile (etanolo) e l'ossidante (ossigeno) sono presenti nella cellula e reagiscono a due elettrodi. Questa reazione di riduzione dell'ossidazione converte l'etanolo e l'ossigeno in anidride carbonica e acqua, generando un flusso di elettroni responsabili della corrente elettrica ", spiega il professor Mohamedi.

Oggi non è ancora possibile ossidare completamente l'etanolo anche se la reazione chimica è tradizionalmente catalizzata dal platino, un metallo nobile, raro e non rinnovabile. Come un vero acceleratore della velocità di reazione, questo costoso catalizzatore ha un difetto. Utilizzato da solo, il platino (Pt) tende ad essere avvelenato, soprattutto dal monossido di carbonio o dall'acido acetico, intermedi formati durante la degradazione incompleta dell'etanolo. Così "asfissiato", il Pt non assolve più la sua funzione catalitica. Risultato: la velocità di reazione cade inesorabilmente, anche la potenza erogata dalla batteria.

Il team del professor Mohamedi sta sviluppando catalizzatori meno costosi utilizzando quantità minori di platino e combinandolo con altri metalli. "Ci stiamo concentrando sullo sviluppo di catalizzatori trimetallici o di ossido di stagno (Sn) o di cerio (Ce), ad esempio, che rompono i tre tipi di legami della molecola di etanolo: carbonio-ossigeno , carbonio-idrogeno e carbonio-carbonio. Ciascuno dei tre componenti dei catalizzatori (Pt, Pt-SnO2, Pt-CeO2) ha le sue affinità con un tipo di legame e ne favorisce la rottura. Combinati, possono ossidare l'etanolo a 100% e assicurare una potenza erogata stabile nel tempo ", afferma Mohamed Mohamedi.

Se la catalisi pone poche difficoltà ad alte temperature, è ben lungi dall'essere un compito facile a temperatura ambiente. "Oggi, due catalizzatori sono già stati selezionati per far parte del trio. E, tra tre e cinque anni, speriamo di rimuovere questo catalizzatore o ossido trimetallico. Nel frattempo, molte prove restano da fare per determinare le proporzioni ottimali di ciascuno dei tre componenti del catalizzatore. "

Una questione di morfologia
Per il professor Mohamedi, la nanostrutturazione sta emergendo come un modo per migliorare le prestazioni elettrochimiche della cellula e ridurre al minimo la quantità di platino utilizzato. Il suo progetto è stato finanziato dal Consiglio per le ricerche in scienze naturali e ingegneria del Canada, dal Fondo di ricerca del Quebec - Natura e tecnologia e dal Centro del Quebec sui materiali funzionali. In pratica, piccole particelle metalliche vengono depositate sugli elettrodi mediante ablazione laser, una tecnica all'avanguardia che consente di controllare la composizione, le dimensioni e la struttura delle nanoparticelle che formano la lega desiderata per il catalizzatore.

Sorprendentemente, una delle strutture ottenute dimostrato teste sagomate cavolfiore, cioè infiorescenza a causa della formazione di particelle di platino colonne durante la fase di nanostrutturazione. E se l'anatomia su scala nanometrica impressiona, non è solo per la sua bellezza. "Questa morfologia molto poroso migliora le prestazioni elettrochimiche della batteria, in quanto l'area di contatto tra l'etanolo e il catalizzatore è quindi molto elevata," dice Mohamed Mohamedi, per cui questa curiosità morfologica ha contribuito a far avanzare il progetto .

Secondo il ricercatore, “sarà innanzitutto necessario dimostrare ai produttori che queste batterie verdi forniscono energia stabile e di lunga durata prima di essere accettate come alternative alle batterie agli ioni di litio. Sarà inoltre necessario dimostrare qualitativamente che l'ossidazione è completa e che non si forma alcun prodotto intermedio in grado di avvelenare il catalizzatore. Una sfida che non spaventa il professor Mohamedi, ricercatore esperto nel campo della struttura degli elettrodi e delle micro celle a combustibile. ♦

http://www.planete.inrs.ca/english/webz ... -a-lalcool

[elefante]

Polvere ..... agli occhi? Forse?

E sono diffidente riguardo agli effetti dell'annuncio: se esistono, queste batterie non valgono la tripletta quando facciamo un'analisi approfondita delle qualità e dei difetti.

A mio parere, la conservazione dell'elettricità è un falso problema nella maggior parte dei casi.

Se non è necessario essere isolati, il più redditizio è l'iniezione di rete: quando non si consuma, si vende (ad esempio tramite un contatore che si capovolge) e il sistema si adatta automaticamente ai propri suggerimenti e momenti vuoti.

Nell'isola, devi pensare al budget. Immagina Robinson sulla sua isola deserta ...
A meno che tu non abbia molto spazio e molti soldi, di solito è più facile dividere:
- accumulatore solare per illuminazione notturna, apparecchiature elettroniche, frigoriferi, con gestione e spargimento.
- solare termico per ECS
- solare termico per il riscaldamento, con o senza pompa di calore, con o senza alimentazione del legno
- gruppo per grandi spuntoni (lavatrice, saldatrice)
- butano / propano per la stufa e l'acqua calda invernale.

E non tratteremo i problemi allo stesso modo in una base di immersioni su un'isola polinesiana come in una stazione scientifica in Islanda:

- il problema dell'asciugatura dei vestiti non sarà la stessa
- il problema della copertura dei periodi di scarsa luce solare.

[Grelinette]

Polvere ..... agli occhi? Forse?
...
A mio parere, la conservazione dell'elettricità è un falso problema nella maggior parte dei casi.

Se non è necessario essere isolati, il più redditizio è l'iniezione di rete: quando non si consuma, si vende (ad esempio tramite un contatore che si capovolge) e il sistema si adatta automaticamente ai propri suggerimenti e momenti vuoti.
...

Lo stoccaggio, in comparazione / complemento del settore di iniezione, rimane comunque un punto importante per diversi motivi, e quindi di fatto, induce la ricerca e lo sviluppo sulle batterie e altri mezzi di stoccaggio:

- Innanzitutto perché tutti gli impianti elettrici, i consumi e la produzione, non sono necessariamente collegati a una rete, a cominciare dal mezzo di trasporto.

Ad esempio, possiamo immaginare che in futuro alcuni dei nostri mezzi di trasporto produrranno energia elettrica in modo efficiente durante il dislocamento, e in alcuni casi la produzione supera il consumo (discesa, velocità stabilizzata, ...), e questa energia dovrà essere immagazzinata per un consumo successivo.

Si noti che è interessante immaginare che l'energia prodotta in movimento possa, in un modo o nell'altro, unirsi a una rete parallela allo spostamento (ad esempio, la corrente viene iniettata in una linea che segue la strada, il binario, navale, ecc.), e questa stessa rete fornisce, nella direzione opposta, i veicoli che ne hanno bisogno ... E tutto questo, ovviamente, senza connessione diretta, senza fili.


- Quindi, poiché l'autonomia e l'indipendenza energetica sono un'idea che seduce più di una, è addirittura un approccio filosofico.

Ricordo la tempesta di 2009 che ha distrutto
gran parte della rete elettrica, tempesta seguita da bellissime giornate di sole che hanno permesso alle case dotate di pannelli solari fotovoltaici di produrre energia elettrica inutilizzabile perché destinato solo ad essere iniettato nella rete! ...

In breve, le prestazioni migliorate dell'elettricità continueranno inevitabilmente e gli annunci di nuovi prodotti arriveranno regolarmente. Ce ne sono stati parecchi negli ultimi anni, ma curiosamente, nulla sembra promettente!

Aspettiamo di saperne di più. Proverò a interrogare la persona che ne ha parlato.

[Ahmed]

Per seguire ciò che scrivi in ​​caratteri piccoli, sappi che il TGV, durante le sue fasi di frenata, può produrre elettricità che viene restituita nella catenaria, almeno se nella sezione è presente un altro treno utente considerato.

[elefante]

Ah, se parliamo di mezzi di trasporto, è diverso.

Il problema è diverso: il carburante / carburante è più costoso (a causa delle tasse) e le prestazioni dei motori non sono famose (45%, se la mia memoria è buona)

[Grelinette]

Ah, se parliamo di mezzi di trasporto, è diverso.

Il problema è diverso: il carburante / carburante è più costoso (a causa delle tasse) e le prestazioni dei motori non sono famose (45%, se la mia memoria è buona)

Le stoccaggio per il trasporto o per altri usi, è lo stesso combattimento.

Lo STORAGE, in senso lato (riserva, offerta, economia, contanti, ...), è quasi genetico negli esseri umani, e sarà sempre un punto che cercherà di sviluppare, specialmente ora per l'elettricità !

Per seguire ciò che scrivi in ​​caratteri piccoli, sappi che il TGV, durante le sue fasi di frenata, può produrre elettricità che viene restituita nella catenaria, almeno se nella sezione è presente un altro treno utente considerato.

Per i treni è più semplice perché l'infrastruttura in atto rende i treni sempre vicini a una rete, in particolare la catenaria del TGV.

Per il trasporto su strada è più complesso ma interessante: i veicoli elettrici che producono potrebbero alleviare il loro "trabocco elettrico" (o meglio condividere la loro produzione quando le batterie sono cariche) se un sistema di trasferimento veloce e wireless fosse sviluppato lungo le strade.

Questo fa rivivere i concetti di ricarica / condivisione elettrica (es. "Posto migliore","Griglia intelligente" o altri sistemi).

Inoltre, ho una piccola domanda tecnica per gli specialisti elettrici:

C'è interesse, come per i veicoli termici, a non avere il serbatoio (la batteria) completamente riempito?

Per i motori a benzina, la ragione è il sovrappeso del carburante, che è essenziale per gli aerei, ma per un veicolo elettrico, se la possibilità di ricaricare non pone più un problema, è meglio avere sempre le sue batterie piene?

[Grelinette]

Questo è un altro argomento, ma ti invito a leggere la pagina di Wikipedia molto interessante su Stazioni di ricarica elettriche : http://fr.wikipedia.org/wiki/Station_de_recharge

[jean.caissepas]

Qualcuno ha qualche informazione su questa cosiddetta nuova tecnologia di stoccaggio dell'elettricità basata sulla polvere?

Ho già visto un sistema simile a EOS, che consente di riempire una batteria in 3 minuti con una "polvere" già carica.

link: https://gigaom.com/2012/02/27/filling-up-an-electric-car-battery-like-a-gas-engine/

[elefante]

Grelinette disse:

Conservare per il trasporto o per altri usi, è la stessa lotta.

sì e no, i requisiti di trasporto saranno incentrati sul rapporto potenza / peso. In fixed o in rail, si sarà in grado di privilegiare il rapporto rendimento / prezzo.