رابرت درايف، استاد شیمی فیزیک در دانشگاه منچستر انگلستان و متخصص الکتروشیمی و رسوب‌دهی الکترولیتی، بر این باور است که برنامه‌های انرژی منطقه‌ای میتوانند سهم مهمی در دستیابی کشورها به خنثی‌سازی کربن تا سال ۲۰۲۵ داشته باشند. در ایران نیز، به دنبال ذخیرهسازی ایمن و مقرون‌به‌صرفه بخش قابل توجهی از انرژی‌های تجدیدپذیر هستیم که می‌تواند به عنوان یک راهکار مؤثر در راستای کاهش انتشار کربن عمل کند.
ذخیرهسازی بلندمدت و چالشهای آن
برای عملی شدن مدل درايف، تأسیسات ذخیرهسازی باید بیش از ده ساعت کار کنند. زمین ناهموار برخی مناطق ایران امکان بهره‌برداری گسترده از انرژی آبی را منتفی می‌سازد. در این راستا، ذخیرهسازی پمپاژی و باتریها به مرحله‌ای از تکامل رسیده‌اند که این امکان را، حداقل روی کاغذ، عملی میکنند. در حال حاضر، پیشرفته‌ترین باتریهای موجود از فناوری لیتیوم-یون استفاده میکنند. اما در طرح‌های انرژی محلی، این باتریها به‌دلیل هزینه بالای ذخیرهسازی انرژی بیش از شش ساعت، کنار گذاشته می‌شوند.
متخصصان همچنین به خطرات ناشی از الکترولیت‌های قابل اشتعال این باتریها اشاره میکنند و آنها را برای کاربردهای استراتژیک نامناسب می‌دانند. به همین دلیل، به سمت واکنشهای اکسایش-کاهش تغییر میکنند و باتریهای جریان را به عنوان یک راهکار جایگزین معرفی میکنند.
مزایا و معایب باتریهای جریان اکسایش-کاهش
باتریهای جریان ردوکس میتوانند در مقایسه با باتری لیتیوم یونی، راه‌حلی ارزان‌تر و با نیاز به منابع کمتری باشند. این باتریها میتوانند انرژی را بیشتر از معیار ده ساعته ذخیره کنند. فناوری باتریهای جریان از دهه‌ها پیش وجود داشته و به راحتی قابل گسترش است. این باتریها با دو مخزن طراحی می‌شوند که بهینه‌سازی همزمان توان و چگالی را ممکن می‌سازند. این تعادل با تغییر نسبت اندازه دو مخزن برقرار می‌شود، که به مهندسان امکان میدهد تا سیستمهای ذخیرهسازی کارآمدتری طراحی کنند.
طرح‌های انرژی منطقه‌ای
برنامه‌های انرژی محلی به عنوان جایگزینی برای مدل یکسان‌سازی‌شده مزارع عظیم باتری عمل میکنند. باتریهای جریان اکسایش-کاهش به مهندسان این امکان را می‌دهند که تأسیسات ذخیرهسازی کوچک و اختصاصی را طراحی کنند، حتی تا سطح منازل، کسب‌وکارها و صنایع. این رویکرد می‌تواند به کاهش وابستگی به باتریهای بزرگ و گران‌قیمت کمک کند و در عین حال به بهبود کارایی انرژی کمک نماید.
در ایران، طرح‌های انرژی منطقه‌ای میتوانند به بهینه‌سازی مصرف انرژی و افزایش بهره‌وری کمک کنند. این طرح‌ها به دلیل قابلیت مدیریت آسان‌تر و بهینه‌سازی منابع، مورد توجه قرار گرفته‌اند.
تأثیر باتریهای یو پی اس و باتری ۱۲ ولت یو پی اس
در این راستا، باتری یو پی اس و باتری یو پی اس ۱۲ ولت نیز میتوانند نقش مهمی ایفا کنند. این نوع باتریها به دلیل قابلیت اطمینان و کارایی بالا در تأمین انرژی در شرایط اضطراری و قطع برق، اهمیت ویژه‌ای دارند. با پیشرفت‌های حاصل شده در فناوری باتریهای جریان، میتوان انتظار داشت که این نوع باتریها نیز به سمت سبزتر و کارآمدتر شدن حرکت کنند.
جدول مزایا و معایب باتریهای جریان و باتریهای یو پی اس
| نوع باتری | مزایا | معایب |
|---|---|---|
| باتریهای جریان اکسایش-کاهش | – هزینه کمتر نسبت به باتریهای لیتیوم-یون – قابلیت ذخیرهسازی انرژی بیشتر از ۱۰ ساعت – طراحی ساده و قابل گسترش – بهینه‌سازی توان و چگالی با دو مخزن |
– نیاز به زیرساختهای خاص – تکنولوژی نسبتاً جدید و نیاز به تحقیق بیشتر |
| باتریهای یو پی اس | – قابلیت اطمینان بالا در تأمین انرژی اضطراری – مناسب برای استفاده در شرایط قطع برق – عمر طولانی و نگهداری آسان |
– هزینه بالاتر نسبت به باتریهای معمولی – محدودیت در ظرفیت ذخیرهسازی انرژی |
نتیجه‌گیری
در نهایت، پروژه‌های مانند طرح‌های انرژی منطقه‌ای و استفاده از باتریهای جریان اکسایش-کاهش نشان‌دهنده آینده‌ای پایدارتر برای فناوری ذخیرهسازی انرژی در ایران هستند. با پیشرفت در طراحی و مواد، می‌توانیم به باتری‌هایی دست یابیم که نه تنها کارایی بالاتری دارند، بلکه از نظر زیست‌محیطی نیز پایدارتر هستند. این تحولات می‌تواند به بهبود کیفیت زندگی و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی کمک کند و به سمت آینده‌ای سبزتر و پایدارتر حرکت کنیم. با توجه به اهمیت باتریهای یو پی اس و باتریهای ۱۲ ولت یو پی اس، این پروژه‌ها میتوانند به عنوان نقاط عطف در صنعت باتری‌سازی ایران محسوب شوند.
