Yeşil Güç (Enerji) İçin Dev Bataryalar

Yeşil Güç durağan olmayan sürekli değişen bir olgudur. Fotovoltaik hücreler gece saatlerinde dinlenirler ve rüzgar türbinleri rüzgarın olmadığı cansız zamanlarda durağan hale geçerler. Bu bizim niçin gelecekte hatırı sayılır çevresel bir ara depolama sistemine ihtiyaç duyduğumuzu açıklıyor. Şu günlerde taze konulardan bir tanesi de elektrikli araçlarda kullanılan ara güç depolama sistemleridir. Uzmanlar bunun tek başına yeterli olmayacağı görüşündeler. Onun yerine şebekeye kurulan; düşük akım periyotlarında Mega Watt mertebesinde, tampon görevi görebilecek, merkezi, geniş ölçekli ve sabit (yerinde duran) depolama sistemine ihtiyacımızın olduğunu belirtmektedirler.

Fraunhover Birliği şuanda Sıvı Redox Bataryalar (Redox Flow Batteries) olarak bilinen geniş skalalı enerji depolama sistemini geliştirme çabası içerisindedir. Uzmanlar uzun dönemdeki amaçlarının, uzun kış gecelerinde ve bulutlu günlerde aşağı yukarı 2000 hanenin enerji ihtiyacını karşılayabilecek ve yeterli güce sahip, hentbol sahası büyüklüğünde, kapasitesi yaklaşık 20MW olan batarya donanımının inşa edilmesi olduğunu söylemektedirler. Alınan sonuçların şuanda çok ileri seviyede olmadığı ve bize bir miktar uzak kaldığı söylenmektedir. Şuanda Fraunhofer UMSICHT (Fraunhofer Institute for Environmental, Safety and Energy Technology) laboratuarlarının sahip olduğu çıkış birkaç KW değerindedir.
 

Hannover Messe araştırmacıları 2 KW'lık bir hücrede Redox Flow Battery depolama sisteminin işleyişini bizlere göstereceklerdir. Üç Fraunhofer Enstitüsü bu depolama sistemi bataryalarının gelişmesini hızlandırmak amacıyla birlikte çalışıyorlar. Hücreleri büyütmek ve daha üst versiyonlara çıkartmak için mücadele edilmesi gerektiğini söyleyen Dr. Chiristian Dötsch bu sürecin her zaman güvenilir çalışacağını da belirtmektedir. Redox Flow Battery sistemi geniş skalalı vanadyum temelli sıvı bataryalardır ve sistemdeki kimyasal bağlar elektronları zar (membran) boyunca toplama ve yayma işlemi yapar. Çünkü bu bataryalar sadece vanadyum bağları içerir diğer bulunan sistemlerdeki gibi iki farklı sıvı içermez. Enstitü çalışanı Dr. Tom Smolinka bu sayede sağlam ve uzun ömürlü bataryaların yapılabilineceğinin ve batarya teknolojisinde kesin sonuca götüren avantajlar sunulacağının üzerinde duruyor.
 

Vanadyum şarj ve deşarj olayı bir odacıkta(hücrede) sıkışık bir reaksiyondur. Batarya donanımının çıkışını arttırmak için bu odacıklardan birkaçı düzenlenir. Fraunhover Enstitüsü Kimya Teknolojileri Bölümü (ICE) 3. Proje Ortağı Uzman Yönetici Jens Tübke genellikle zar (membran) ve bundan dolayı kişisel hücrelerin aşağı yukarı A4 kâğıdına eşit bir yüzey alanına sahip olduğunu, Mega Watt değerlerine çıkmak istenirse ihtiyaç duyulanın en az bir A0 (85*120cm) ölçülerine sahip olması gerektiğini tahmini olarak bizlere söylemektedir. Bir de zar (membran) diğer bir dikkat edilmesi gereken konu olarak karşımıza çıkmaktadır. Hücre dizaynını geliştirmeleri için araştırmacıların akışkan simülasyonları kullanmaları gerektiği söylenmektedir.
 

Geçen seneden beri, proje sermayesi Almanya tarafından karşılanan Fraunhofer Birliği yeni zar materyali ve batarya dizaynı için çalışıyor. Bir diğer projenin planlanmasına endüstri katılımı kapsamında bu yıl başlanmıştır. Bu ilke ışığında depolama kapasitesi 80 KW olan yeni bir Fraunhofer Redox Flow Laboratuarı kurulacağı bizlere söylenmektedir. Ve bir sonraki seneye 20 KW hücre tasarlanması amaçlanmaktadır. Araştırmacılar Mega Watt mertebelerine ulaşmanın eşik değerlerinin aşağı yukarı 5 yıl olduğunu umuyorlar.
 

Kaynak: Fraunhofer-Gesellschaft, Science Daily

Giray Eşref KIRAL