แบตเตอรี่ใหม่ราคาถูกทำจากอลูมิเนียม-ยูเรีย เหมาะใช้เก็บไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียน

ปัญหาสำคัญอย่างหนึ่งในการใช้พลังงานหมุนเวียนให้เกิดประโยชน์สูงสุดคือยังไม่มีอุปกรณ์เก็บพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงและราคาถูก แต่นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้พัฒนาแบตเตอรี่แบบใหม่ที่สามารถแก้ปัญหานี้ได้แล้ว

พลังงานจากแสงอาทิตย์ผลิตได้เฉพาะเวลากลางวัน พลังงานจากลมก็ผลิตได้เฉพาะช่วงที่ลมพัด และนี่ก็คือจุดอ่อนของพลังงานหมุนเวียนที่ถูกโจมตีในเรื่องความมั่นคงของระบบพลังงานเรื่อยมา ทางออกในเรื่องนี้ก็คือการมีอุปกรณ์เก็บพลังงานเหลือใช้ในช่วงที่ผลิตได้ดีเอาไว้ แล้วปล่อยเข้าสู่ระบบทดแทนในช่วงที่ไม่สามารถผลิตได้ แต่แบตเตอรี่ชนิดลิเธียมไอออนที่มีใช้ในปัจจุบันยังมีราคาสูงเกินไปและยังมีอายุการใช้งานค่อนข้างสั้น

Hongjie Dai และ Michael Angell สองนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดได้คิดค้นพัฒนาแบตเตอรี่แบบใหม่ที่ไม่ติดไฟ ทำจากวัสดุที่มีราคาถูกและหาได้ง่าย ขั้วไฟฟ้าทำจากอลูมิเนียมและกราไฟท์ ส่วนสารละลายอีเล็คโทรไลต์มีส่วนประกอบหลักเป็นยูเรีย ซึ่งมีการผลิตอยู่แล้วมากมายในรูปของปุ๋ยเคมี

“มันคือแบตเตอรี่ที่ทำจากวัสดุที่มีราคาถูกและมีอยู่มากมายบนโลกของเรา มันมีประสิทธิภาพดีจริง ใครจะไปคิดว่าคุณสามารถนำกราไฟท์ อลูมิเนียม และยูเรีย มาทำเป็นแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้อย่างยาวนาน” Dai กล่าว

ในปี 2015 Dai ได้สร้างแบตเตอรี่อลูมีเนียมที่ชาร์จใหม่ได้เป็นครั้งแรก มันชาร์จไฟเร็วมากใช้เวลาไม่ถึงนาทีและยังชาร์จซ้ำได้เป็นพันครั้ง เขาได้ร่วมกับสถาบันวิจัยเทคโนโลยีอุตสาหกรรมแห่งไต้หวันนำแบตเตอรี่นี้ไปใช้กับมอเตอร์ไซค์ ทำให้พวกเขาได้รับรางวัล ‘2016 R&D 100 Award’ แต่แบตเตอรี่รุ่นนี้ใช้อีเล็คโทรไลต์ที่มีราคาแพงเกินไป

แบตเตอรี่รุ่นใหม่ที่ใช้ยูเรียทำเป็นอีเล็คโทรไลต์นั้นมีราคาถูกกว่าแบตเตอรี่รุ่นปี 2015 ถึง 100 เท่า มีประสิทธิภาพสูงกว่า และใช้เวลาในการชาร์จนาน 45 นาที

“เป้าหมายหลักแบตเตอรี่รุ่นใหม่คือใช้เก็บไฟฟ้าสำรองของระบบจ่ายไฟฟ้า” Angell กล่าว

Angell บอกว่าการใช้เก็บไฟฟ้าสำรองมีความเป็นไปได้สูงมากเพราะมันมีราคาถูก มีประสิทธิภาพสูง และมีอายุการใช้งานนาน โดยมันมีค่าประสิทธิภาพคูลอมบ์สูงถึง 99.7% นอกจากนี้แบตเตอรี่ชนิดลิเธียมไอออนยังมีความเสี่ยงเรื่องการติดไฟ ในขณะที่แบตเตอรี่รุ่นใหม่นี้ไม่ติดไฟ

พวกเขาได้จดสิทธิบัตรแบตเตอรี่ยูเรียนี้แล้วในนามบริษัท AB Systems ซึ่ง Dai เป็นผู้ก่อตั้ง และขณะนี้กำลังพัฒนาแบตเตอรี่รุ่นที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ ซึ่งคงต้องให้มีอายุใช้งานได้เกิน 10 ปี

“ด้วยแบตเตอรี่แบบใหม่นี้ เราฝันว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกเก็บอยู่ที่ทุกๆอาคารและบ้านทุกหลัง” Dai กล่าว “มันอาจจะเปลี่ยนแปลงชีวิตประจำวันไปเลยก็ได้ ใครจะไปรู้”

ข้อมูลและภาพจาก stanford, energymatters


Leave a Reply

Your email address will not be published.