به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، در دنیای امروز انرژی‌های خورشیدی و بادی به وضوح ارزان‌ترین شیوه تولید برق محسوب می‌شوند، اما محدودیت‌های این فناوری‌ها امکان تولید برق تنها از بخش انرژی‌های تجدیدپذیر را تضعیف می‌کند.

چالش‌های ایجادشده توسط ژنراتورهای خورشیدی و بادی متغیر هستند و تنها زمانی که خورشید می‌تابد و باد می‌وزد، برق تولید می‌کنند. برای اطمینان از تأمین انرژی قابل اعتماد، شبکه‌هایی که انرژی‌های تجدیدپذیر بر آن تسلط دارند، به ظرفیت تحکیم‌کننده نیاز دارند، یعنی فناوری پشتیبانی که می‌تواند برق مورد نیاز را تأمین کند.

بعضی دولت‌ها معتقدند برای پر کردن این شکاف به ژنراتورهای گازسوز نیاز است و تعدادی بر این باورند که انرژی‌های تجدیدپذیر به هیچ‌وجه ظرفیت لازم برای تولید حجم برق مصرفی جهان را ندارند و باید به جای آن به‌دنبال انرژی هسته‌ای بود.

با این حال راهکار جدیدی برای تقویت شبکه‌های برق جهان به‌سرعت در حال توسعه است: باتری‌های سدیم‌یونی. این فناوری ذخیره‌سازی انرژی در حال ظهور می‌تواند شرایط را تغییر دهد و شبکه‌های برق را قادر سازد تا ۱۰۰ درصد با انرژی‌های تجدیدپذیر کار کنند.

مزایا و معایب باتری‌های سدیم‌یونی

باتری‌های سدیم‌یونی ذخیره انرژی مازاد تولیدشده توسط انرژی‌های تجدیدپذیر را جمع‌آوری، ذخیره و در صورت تقاضا آزاد می‌کنند تا از تأمین پایدار برق اطمینان حاصل شود. این تجهیزات امکان ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت یا بلندمدت (بیش از ۱۰۰ ساعت) برق را فراهم می‌کنند.

در حال حاضر، باتری‌های لیتیوم‌یونی فناوری ذخیره‌سازی اولیه مورد استفاده هستند، اما این باتری‌ها بهترین گزینه برای ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت به شمار می‌روند و باتری‌های یون سدیم اکنون آماده هستند تا شکاف ذخیره‌سازی طولانی‌مدت را پر کنند.

باتری‌های سدیم‌یونی حاوی سدیم (Na)، عنصر موجود در نمک هستند و عملکرد فناوری آن شامل حرکت یون‌های سدیم بین قطب مثبت و منفی می‌شود که بار انرژی تولید می‌کند. این عملکرد همانند باتری‌های لیتیوم‌یونی است، بنابراین به راحتی می‌تواند جایگزین آن شود.

از سوی دیگر سدیم ماده‌ای به مراتب فراوان‌تر از لیتیوم با استخراج ارزان‌تر است. از نظر کارایی نیز باتری‌های سدیمی شارژ خود را برای مدت طولانی‌تری نسبت به باتری‌های لیتیومی نگه می‌دارند.

با این حال هم‌چون هر فناوری دیگری، باتری‌های یون سدیم چالش‌هایی را ایجاد می‌کنند. یون‌های سدیم بزرگ‌تر و سنگین‌تر از یون‌های لیتیوم هستند، بنابراین نسبت به همتایان لیتیومی خود چگالی انرژی کمتری و به فضا و مواد بیشتری برای ذخیره همان مقدار شارژ نیاز دارند. البته این چالش در حال بهبود است و تحقیق و توسعه مداوم در حال افزایش چگالی انرژی آنها است.

زمان تجاری شدن باتری‌های سدیم‌یونی با این حال هم‌چون تمام فناوری‌های امیدوارکننده دیگر مسأله‌ای کلیدی در دنیای امروز محسوب می‌شود. این باتری‌ها به‌طور فزاینده در حال رقابتی شدن از نظر هزینه هستند و به‌زودی با هزینه استفاده از منابع گازسوز به‌عنوان منبع انرژی تحکیم‌کننده مطابقت خواهند داشت. بنابراین ممکن است در اوایل ۲۰۲۷ وارد بازار جهانی شوند و تا ۲۰۳۰ سهم بازار قابل‌توجهی را به خود اختصاص دهد.