Amerikkalaiset tutkijat ovat kehittäneet uudentyyppisen sulan suolan akun, jonka odotetaan saavuttavan verkkotason energian varastoinnin alhaisemmassa lämpötilassa ja alhaisin kustannuksin.

Uusiutuvien energialähteiden, kuten tuuli- ja aurinkoenergian, jatkuvan nousun myötä tarvitaan luovia ratkaisuja luonnonenergian ajoittaiseen varastointiin. Mahdollinen ratkaisu on sula suolaakku, joka tarjoaa etuja, joita litiumakuilla ei ole, mutta joitain ongelmia on ratkaistava.

Yhdysvaltain kansallisen ydinturvallisuushallinnon alaisen Sandia National Laboratoriesin (Sandia National Laboratories) tutkijat ovat ehdottaneet uutta mallia, joka voi ratkaista nämä puutteet, ja osoittaneet uuden sulan suolaakun, joka on yhteensopiva tällä hetkellä saatavilla olevan version kanssa. Vertailun vuoksi tällainen energiavarastoakku voidaan rakentaa halvemmalla, samalla kun se varastoi enemmän energiaa.

Suurien energiamäärien halpa ja tehokas varastointi on avain uusiutuvan energian käyttöön koko kaupungin energianlähteenä. Vaikka sillä on monia etuja, tämä kalliilta litiumakkutekniikalta puuttuu. Sulat suolaakut ovat kustannustehokkaampi ratkaisu, jossa käytetään elektrodeja, jotka pysyvät sulana korkeiden lämpötilojen avulla.

"Olemme työskennelleet lujasti laskeaksemme sulan natriumakkujen käyttölämpötilan alimpaan mahdolliseen fyysiseen lämpötilaan", sanoi Leo Small, hankkeen johtava tutkija. "Samalla kun akun lämpötilaa laskee, se voi myös alentaa kokonaiskustannuksia. Voit käyttää halvempaa materiaalia. Akut vaativat vähemmän eristystä ja kaikki akut yhdistävät johdot voivat olla ohuempia."

Kaupallisesti tämän tyyppistä akkua kutsutaan natrium-rikkiakuksi. Jotkut näistä akuista on kehitetty maailmanlaajuisesti, mutta ne toimivat yleensä 520–660 °F (270–350 °C) lämpötiloissa. Sandia-tiimin tavoite on paljon matalampi, vaikka se vaatiikin uudelleen miettimistä, koska korkeissa lämpötiloissa toimivat kemikaalit eivät sovellu työskentelyyn alemmissa lämpötiloissa.

On selvää, että tutkijoiden uusi muotoilu koostuu nestemäisestä natriummetallista ja uudenlaisesta nestemäisestä seoksesta. Tämä nestemäinen seos koostuu natriumjodidista ja galliumkloridista, joita tiedemiehet kutsuvat katolyytiksi.

Kemiallinen reaktio tapahtuu, kun akku vapauttaa energiaa ja tuottaa natriumioneja ja elektroneja, jotka kulkevat erittäin selektiivisen erotusmateriaalin läpi ja muodostavat sulaa jodidisuolaa toiselle puolelle.

Tämä natrium-rikkiakku voi toimia 110 °C:n lämpötilassa. Kahdeksan kuukauden laboratoriotestauksen jälkeen sitä on ladattu ja purettu yli 400 kertaa, mikä todistaa sen arvon. Lisäksi sen jännite on 3.6 volttia, mikä on tutkijoiden mukaan 40 % korkeampi kuin markkinoilla olevien sulan suolaparistojen jännite, joten sen energiatiheys on suurempi.

Tutkimuksen kirjoittaja Martha Gross sanoi: "Tässä artikkelissa raportoimamme uuden katolyytin ansiosta olemme erittäin innoissamme siitä, kuinka paljon energiaa tähän järjestelmään voidaan ruiskuttaa. Sulatettuja natriumparistoja on ollut olemassa vuosikymmeniä, ja niitä on kaikkialla maailmassa, Mutta niitä ei ole koskaan ollut. Kukaan ei ole puhunut niistä. Joten on hienoa pystyä alentamaan lämpötilaa ja tuoda takaisin joitain tietoja ja sanoa: "Tämä on todella elinkelpoinen järjestelmä."

Tiedemiehet kiinnittävät nyt huomiota akkujen kustannusten alentamiseen, mikä voidaan saavuttaa korvaamalla galliumkloridi, joka on noin 100 kertaa kalliimpaa kuin ruokasuolaa. He sanoivat, että tämä tekniikka on vielä 5–10 vuoden päässä kaupallistamisesta, mutta heille on hyödyllistä akun turvallisuus, koska se ei aiheuta palovaaraa.

"Tämä on ensimmäinen osoitus matalan lämpötilan sulan natriumpariston pitkäaikaisesta vakaasta syklistä", sanoi tutkija Erik Spoerke. "Meidän taikuuttamme on se, että olemme määrittäneet suolakemian ja sähkökemian, jonka avulla voimme toimia tehokkaasti 230 °F:ssa. Työtä. Tämä matalan lämpötilan natriumjodidirakenne on muunnelma sulaista natriumparistoista."