Сохранение избыточной энергии от возобновляемых источников и ее высвобождение в пасмурную или безветренную погоду — основа энергосети будущего. Чем больше энергии удастся запасти, тем стабильнее будет генерация. Однако большие батареи, как правило, и стоят дорого.

Например, батарея Tesla в Австралии, преобразившая местный рынок продажи электричества, обошлась в $250 за кВт*ч.

Даже при этом батарея быстро окупается, но действительно масштабные системы хранения электроэнергии по такой цене не развернешь.

Минэнерго США посчитало, что перспективные системы хранения должны обходиться не дороже $100 за кВт*ч. Исследователи Стэнфорда и Технологического института Джорджии утверждают, что создали именно такой аккумулятор: дешевый и легко масштабируемый. Об их работе рассказывает Ars Technica.

В основе — никель-водородный аккумулятор, известный невысокой плотностью энергии, но при этом чрезвычайно долговечный: перезаряжать его можно 20-30 тысяч раз без серьезной деградации. Главная проблема — использование дорогостоящего катализатора из платины, который делает такую систему непригодной для широкого использования в электросетях.

Ученые представили прототип, которому платина не нужна: вместо нее на водородном аноде используется сплав из никеля, молибдена и кобальта — металлов, гораздо более распространенных и дешевых, нежели платина.

В качестве жидкого электролита служит гидроксид калия. Катод и анод в прототипе свернули в рулон — так, как это сделано в привычных «пальчиковых» батарейках. Прототип похож на них и по размеру.

Опыты показали, что на протяжении 1500 циклов зарядки-разрядки емкость батареи не снизилась. По расчетам ученых, плотность хранения энергии составила 140 Вт*ч на килограмм — это сопоставимо с литий-ионными аккумуляторами. Кроме того, прототип проверили на возможность заряжаться от тока различного напряжения — и здесь новый никель-водородный аккумулятор отработал отлично.

Главная же цифра — цена. При масштабировании технологии такая батарея обойдется всего в $83 за кВт*ч, а значит, в таких аккумуляторах можно запасать энергию солнца, ветра и приливов.

Сохранение выработанного ВИЭ электричества — ключевой вопрос. Единого подхода здесь пока нет, и недавно Минэнерго США анонсировало многомиллионные гранты для проектов, исследующих возможности нетрадиционного хранения энергии, в том числе долгосрочного.