Elektrokemisk lagring kan förändra världen
Vad är elektrokemisk energilagring egentligen?
Elektrokemisk energi kan man omvandla den kemiska energin tillbaka till elektrisk energi när man vill. Elektrokemiska celler har en stor roll inom industrin faktorn. Den möjliggör ett sätt att få ut förnybar energi, förbättring i hantering av energi men även lagring. Med en utveckling av elektrokemisk energilagring så blir det en minskning av växthusgaser. Alla batterier samt system som används av Elektrokemisk energi utvecklas hela tiden vilket bidrar till mindre kostnad längre livstid och en bättre prestanda med bättre lagring. Men vi använder även batterier på grund av att vi inte kan kontrollera saker som solens strålar eller när det blåser eller inte vilket påverkar energiproduktionen. Det bästa möjliga batteriet hade varit om det var litet, mycket energilagring och hade liten eller ingen påverkan på klimatet. Exempel på batterier och bränsleceller vi har nu är litium-batterier, Syra-blybatterier, svavelbatterier. Batterierna används för att lagra el i tillexempel telefoner, elbilar, verktyg och apparater och i tillexempel nödströmsförsörjning.
Litium jon-batterier
Litiumjonbatterier är en typ av uppladdningsbara batterier som är bland det vanligaste batteriet vi har just nu. Vi använder det mycket i elektroniska enheter såsom mobiltelefoner, bärbara datorer, kameror, elektriska fordon och i annat som medicinska enheter. Några fördelar med litiumbatterier är att dom har hög energitäthetjämfört med andra batterityper. Dom har låg självurladdning vilket innebär att dom väldigt sakta laddas ut när dom inte används. Dom är också väldigt snabbladdande jämfört med andra batterityper och dom har även lång livslängd. Några nackdelar med litiumbatterierna är att dom kan kosta lite mer än dom andra batterityperna att tillverka. Dom är också känsliga för höga temperaturer och med det har dom också en potentiell risk att för brand eller explosion om dom inte skulle hanteras på rätt sätt.
Syra-blybatterier
Det är en typ av uppladdningsbart batteri som använder en elektrokemisk process med bly och syra för att lagra elektricitet. Dom har varit en av dem mest använda batterierna och dom används i bland annat fordon, solpaneler och båtar. Några fördelar med Syra-blybatterier är att dom är ganska billiga att tillverka och väldigt enkla att hantera. Dom är också tåliga och har hög effektivitet. Men några negativa saker med batterierna är att dom är tunga förhållande till den energin dom lagrar vilket betyder att dom har låg energitäthet. Dom kräver också en del underhåll genom att påfyllas med bland annat steriliserat vatten. Batterierna är också miljömässigt skadliga om dom inte återvinns eller hanteras på korrekt sätt.
Litium-svavelbatterier
Litium svavelbatteriet är liknande det litium jon-batteriet men litium svavelbatteriet kan potentiellt lagra två till tre gånger så mycket energi med samma vikt. En fördel med batteriet är att det är god säkerhet och möjligheten att användas vid låga temperaturer. Svavel är också ett väldigt billigt råmaterial. Några nackdelar med batteriet är dock dess korta livslängd och dess energiförluster och batteriet tappar även mer kapacitet över tid än andra batterier.
Bränsleceller
Bränsleceller är en elektrokemisk källa som omvandlar kemisk energi från ett bränsle till exempel vätgas. Den omvandlas direkt till värme och elektricitet. Funktionen av bränslecell går till genom att låta bränslet reagera med syre vilket kommer skapa elektroner och laddade joner som sedan kommer omvandlas till elektricitet. En väldigt stor fördel med att ha bränslecell är deras höga verkningsgrad, Alltså hur mycket energi man får utav förbränningen. Den har hög verkningsgrad då den kan omvandla upp till 60% av bränslets energiinnehåll till elektricitet. Bränsleceller har låga utsläpp av skadliga ämnen. Nackdelar med bränsleceller är att det är en dyr produktion av bränslecell men även hållbarheten. Det som gör det dyrt är att tillexempel använder man vätgas som ett bränsle. Men vätgas är väldigt dyrt att producera men är mer miljövänligt än andra bränslen.
Möjligheter
Möjligheter med elektrokemiska energilagring skulle kunna vara ett batteri, som ska vara litet, miljövänlig, ha bra effekt och en liten energiförlust. Med ett batteri som kan ta upp mer energi när batteriet blir laddad. Ett bra batteri som har hög säkerhet så den inte kan brinna. Med ett bra och välutvecklat batteri så skulle det kunna förändra världens elpriskostnad. För om man kan skapa ett batteri som kan ta upp mer % energi så skulle vi få mer nytta av solceller och andra sätt att producera el då dem kan antigen lagra mer elektricitet och energi. Batteriet ska vara billig så man kan producera mycket av batterier för att kunna byta ut dem mot sämre och mer miljöfarliga batterier. Ett sådant batteri skulle kunna påverka elproduktionen i kraftverk. Eftersom då skulle man inte behöva stänga av och sätta på kraftverken för att matcha el användningen i landet då det kostar väldigt mycket stänga av och sätta på ett kraftverk. Det skulle bli en stabilare och billigare elkostnad året om.
Avslut
Elektrokemisk energilagring har potential att förändra hur världen använder energi idag. Genom att omvandla kemisk energi till elektricitet ger dessa batterier oss möjlighet att spara och använda energi på smartare sätt. Olika typer av batterier, som litium-jonbatterier och bränsleceller, förbättras varje år. Drömmen är att vi i framtiden kan skapa batterier som är små, miljövänliga, billiga, men ändå starka och säkra. Om vi lyckas kommer vi att kunna använda mindre olja och kol och producera mer energi från sol och vind. Energin skulle då bli mer tillförlitlig och billigare för alla. Med elektrokemisk energilagring kan vi inte bara göra elnätet mer miljövänligt, utan också billigare och mer stabilt.
Artikeln är skriven av Nikola och Pontus
Källor
Energilagring – bättre batterier behövs – European Observatory for Nanomaterials (europa.eu)
Elektrokemisk energilagring (EES) – Planet Decarb (planetdecarb-com.translate.goog)
https://www.kemi.uu.se/angstrom/forskning/strukturkemi/aabc/forskningsomr%C3%A5den/li-s-batterier
Bränsleceller – Allt du behöver veta om denna revolutionerande teknik (vatgasbloggen.se)
https://www.uu.se/nyheter/2022/2022-03-28-sa-kan-flaskhalsarna-i-litium-svavelbatterier-elimineras
https://www.vibilagare.se/nyheter/svensk-forskning-ska-gora-litium-svavelbatterier-battre
https://www.svk.se/om-kraftsystemet/energilagring-med-batterier-och-vatgas/
