Können Flüssigbatterien die Energiespeicherung im Netzmaßstab ermöglichen?
Eine Batterie ist ein elektrisches Gerät, das aus elektrochemischen Zellen besteht, einer Kathode, dem positiven Pol, und einer Anode, der negativen Seite, die gespeicherte chemische Energie in elektrische Energie umwandelt. Die Energiespeicherung im Netz ist eine Methode zur Speicherung von Elektrizität in großem Umfang innerhalb eines Stromnetzes. Es ist eine Tatsache, dass Elektrizität nicht buchstäblich gespeichert werden kann, wie es bei den gewöhnlichen Batteriezellen der Fall ist, die Energie speichern.
Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Batterie besteht der Hauptbestandteil einer Flüssigbatterie aus der Flüssigkeit. Die anderen Bestandteile sind zwei Metallelektroden, die in flüssiger Form vorliegen und einen geschmolzenen Salzelektrolyten umschließen. Eine negative Elektrode schwimmt dann oben auf dem Elektrolyten, während eine dichte positive Elektrode unten liegt. Der Unterschied in der Zusammensetzung der beiden Metalle in flüssiger Form führt dazu, dass eine Spannung erzeugt wird. Die Batterie funktioniert bei einer Temperatur von Hunderten von Grad, so dass ihr Inhalt in flüssigem Zustand bleibt.
Der erste Beweis für diese Batterie wurde von Professor Donald Sadoway und seinem damaligen Doktoranden David Bradwell unter Verwendung von Antimon und Magnesium mit einem Salzelektrolyten erbracht. Einer ihrer Vorteile ist der geringe Kapazitätsverlust im Laufe der Zeit, was für Unternehmen, die Geräte für sehr lange Zeiträume anschaffen, ein wichtiger Faktor ist. Hinzu kommt, dass das groß angelegte Design dafür sorgt, dass weniger Drähte und Verbindungen erforderlich sind, was die Anzahl potenzieller Fehlerquellen verringert.
Im Wesentlichen funktioniert eine Flüssigbatterie so: Strom kann gespeichert werden, wenn die Produktion viel höher ist als der Verbrauch, und die gespeicherte Energie wird freigegeben, wenn der Verbrauch die Produktion übersteigt. Auf diese Weise muss die Stromerzeugung nicht drastisch hoch- und runtergefahren werden, um den momentanen Verbrauch zu decken, sondern sie wird auf einem stabileren Niveau gehalten. Dies hat den Vorteil, dass brennstoffbasierte Kraftwerke effizienter sind und problemlos auf einem konstanten Produktionsniveau betrieben werden können.
Diese Flüssigbatterien können verwendet werden, um die variablen Energien aus intermittierenden Energiequellen wie Photovoltaik- und Windturbinen nutzbar zu machen und zu speichern, da die aus diesen intermittierenden Energiequellen gewonnene Energie von der Natur abhängt, d. h. die Menge der erzeugten elektrischen Energie schwankt je nach Jahreszeit, Tageszeit und anderen zufälligen Faktoren wie dem Wetter. Können Flüssigbatterien eine Großspeicherung ermöglichen? Ja, aber das Problem ist, wie gut sie funktionieren werden und welche Kosten sie verursachen werden.
