エネルギー貯蔵の未来：巨大な湖から微生物まで

要約

この記事では、南カリフォルニアの電力網に接続され、2億5000万ワットの電力を供給する世界最大のリチウムイオンバッテリーと、バッテリーとして機能する2つの湖を比較します。また、複数の都市を供給するためのグリッドスケールバッテリーの必要性と、この目的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、超高層ビルバッテリーから紙で作られたバイオバッテリーまで、非伝統的なバッテリー技術についても見ていきます。

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にあり、2億5000万ワットの電力を供給することができ、約25万の家庭を供給することができます。しかし、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蓄積し、イオンを電子から分離して放出することでエネルギーを供給します。

2つの湖バッテリー

2つの湖はバッテリーとして機能することもできます。1つの湖はもう1つの湖よりも300メートル高く、電気がポンプを駆動して下部の湖から上部の湖に水を移動させます。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蓄積します。電力の需要が高い場合、バルブが開き、蓄積されたエネルギーを放出し、水が下流に流れて6つの巨大なタービンを駆動し、10時間に3億ワットの電力を生成することができます。

グリッドスケールバッテリーの必要性

世界を供給するために十分な電力を生成することは、持続不能な量の温室効果ガスを生成します。私たちはそれをゼロにする必要がありますが、多くのクリーンエネルギー源は24時間365日電力を供給することができません。切り替えるためには、電力を必要な時まで蓄積する方法が必要です。つまり、複数の都市を供給するために十分な大きさのグリッドスケールバッテリーが必要です。しかし、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ができません。

非伝統的なバッテリー技術

世界中の発明家たちは、私たちのニーズに合わせたバッテリーを作るために挑戦しています。1つの企業は、クレーンを太陽光で駆動してブロックを昼間に積み上げ、夜に重力がそれらを引っ張って発電機を回転させる超高層ビルバッテリーを建設しています。もう1つの有望なアプローチは、塩を加熱して溶かすことです。溶融塩は電力需要が高い場合まで蓄積され、その後、タービンを駆動して電力を生成するために水を沸騰させるために使用されます。紙で作られ、細菌によって駆動されるバイオバッテリーも考えられます。細菌はグルコースを代謝すると電子の形でエネルギーを放出し、少なくとも1種類の細菌は細胞の外に電子を転送し、回路を完成させることができます。