バッテリーの未来：湖からバクテリアへ

要約

本記事では、世界最大のリチウムイオンバッテリーと、エネルギーを貯蔵・放出する2つの湖との比較について探求します。また、都市を動力化するためのグリッド規模のバッテリーの必要性や、大量のエネルギーを貯蔵するためにリチウムイオンバッテリーを使用する際の課題についても議論します。最後に、摩天楼型バッテリーや溶融塩バッテリー、バクテリアによって動力化されるバイオバッテリーなど、有望な新しいバッテリー技術についても紹介します。

世界最大のリチウムイオンバッテリー

2021年現在、世界最大のリチウムイオンバッテリーは、南カリフォルニアの電力網に接続され、2,500,000世帯分の電力を供給することができる2億5000万ワットの電力を提供することができます。ただし、これは世界最大のバッテリーではありません。リチウムイオンバッテリーは、リチウムイオンにエネルギーを貯蔵し、そのイオンを電子から分離してバッテリーのもう一方の端で新しい分子として再結合させることでエネルギーを放出します。

2つの湖がバッテリーになる方法

2つの湖は、エネルギーを貯蔵・放出することもできます。1つの湖がもう1つよりも300メートル高く、電気がポンプを動力するため、数十億リットルの水を下部の湖から上部の湖に移動させます。これにより、水に余分な重力ポテンシャルエネルギーを与えることでエネルギーを貯蔵します。電力需要が高い場合、バルブが開き、貯蔵されたエネルギーが放出され、水が下りて6つの巨大なタービンを駆動して10時間にわたって30億ワットの電力を発生させます。

グリッド規模のバッテリーの必要性

世界を動力化するために十分な電力を生成することは、持続可能な量の温室効果ガスを生産することになり、それをゼロにする必要があります。しかし、多くのクリーンエネルギー源は24時間365日電力を生産することができないため、必要な時まで電力を貯蔵する方法が必要です。つまり、複数の都市を動力化するために十分な大きさのグリッド規模のバッテリーが必要です。残念ながら、2つの湖のセットアップやカリフォルニアの巨大なリチウムイオンバッテリーではこの問題を解決することはできません。

有望な新しいバッテリー技術

世界中の発明家たちは、私たちのニーズに応えることができるバッテリーを作るために挑戦しており、その多くは2つの湖よりも奇妙です。ある企業は、太陽光エネルギーで動力されるクレーンを使用して、昼間にブロックを積み重ね、夜に重力が引っ張ることで発電機を回転させる摩天楼型バッテリーを建設しています。別の有望なアプローチは、塩を加熱して溶かし、エネルギー需要が高いときまで溶融塩を貯蔵し、それを使用して水を沸騰させ、発電機を駆動して電力を発生させる方法です。唾液で活性化される紙製のバイオバッテリーなど、従来のバッテリーにはない廃棄物やコストの問題がないバッテリーも開発されています。