Forscher des Swiss Institute of Solar Technology haben ein Team von Wissenschaftlern aus sieben europäischen Ländern zusammengestellt und von der Horizon Europe Foundation finanziert, um ein vielversprechendes Aluminium-Energiespeicherprojekt zu entwickeln. Das Projekt heißt „Reveal“, es zielt darauf ab, das Schlüsselproblem der grünen Energie zu lösen – wie und wo soll die ganze Energie, die Windmühlen und Sonnenkollektoren im Sommer erzeugen, für den Winter gespeichert werden? Die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler richtet sich heute auf Redoxprozesse in Metallen.
Berechnungen zufolge hat reines Aluminium einen spezifischen Energieverbrauch von 8,7 kWh pro 1 kg und 1 cu. m Aluminium können 23,5 MWh akkumulieren. Das ist 33-mal mehr als die besten EV-Batterien von Tesla und 50-mal mehr als kommerzielle Lithium-Ionen-Batterien. Wenn Aluminium zur besseren Handhabung zu Kugeln mit einem Durchmesser von 1 mm zerkleinert wird, können nur zehn Eimer eines solchen Materials im Keller eines typischen Haushalts es für 1-1,5 Jahre mit Energie versorgen.
Zunächst muss Aluminium geladen werden, wofür Aluminiumhydroxid durch Elektrolyse in reines Aluminium umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad des Verfahrens beträgt 65 %, es erfordert eine Temperatur von 800 ℃, spezielle inerte Elektroden und industrielle Ausrüstung, daher wird das Verfahren an speziellen Stationen durchgeführt. Der umgekehrte Prozess der Energiefreisetzung kann jedoch im selben Keller des Hauses organisiert werden, die dafür erforderliche Reaktion von Aluminium mit Wasser erfolgt bei einer Temperatur von nicht mehr als 100 ° C. Der Output ist Aluminiumhydroxid, Wasserstoff für Brennstoffzellen und etwas Wärme für die Raumheizung.
Es gibt auch Aluminiumoxid-Technologien, die höhere Temperaturen erfordern, und Wissenschaftler haben die Aufgabe, andere Methoden zum Oxidieren und Reduzieren von Aluminium zu erforschen. Die Hauptsache ist, dass der Aluminiumakku nach dem Entladen wieder einsatzbereit ist, sodass die gleiche Metallkugel fast endlos verwendet werden kann. Reines Aluminium kann sogar im Freien gelagert werden, es ist sicher und die Oxidschicht auf der Oberfläche beträgt weniger als 1 Nanometer, sodass der Energieverlust weniger als 1 % beträgt.
Das Reveal-Projekt ist technisch komplex und wir sollten Ergebnisse davon nicht vor 2026 erwarten. Aber wenn es gelingt, dann kann die Menschheit angesichts der riesigen Aluminiumvorkommen auf der Erde ideale Energiespeicher bekommen.
2022-08-26 14:17:48
Autor: Vitalii Babkin