Pil depolamada maliyetlerin drlmesi ve verimliliin artrlmas
Yaynlanma tarihi: 13 ubat 2024; Gncelleme tarihi: 13 ubat 2024
Yazan: Chris Woodley,
cwoodley@mailbox.sc.edu
USC, byk lekli enerji depolama pilleri gelitirmek iin enerji depolama irketi Pomega ile ortaklk kuruyor.
ebeke leinde enerji depolama, ebekenin dayanklln salamak iin kritik bir bileendir. Depolama, iddetli hava olaylar srasnda yedek g salayabilir veya doal gaz enerji santralleri gibi geleneksel retim teknolojilerinin ykn hafifletebilir ve hatta gne enerjisinin daha geni bir ekilde kullanlmasn salayabilir.
Piller hemen hemen her yere monte edilebildiinden, ebeke leinde enerji depolama iin popler bir seenek haline geliyorlar. Gelimekte olan bu teknolojiyi daha iyi anlamak iin, Aratrma ve Kimya Mhendislii Dekan Yardmcs Profesr William Mustain, byk lekli enerji depolama pilleri iin yksek kaliteli dijital ikizlerin (modellerin) gelitirilmesine ynelik aratrmalara nclk ediyor. Aratrma, kimya mhendislii profesrleri Ralph White ve Golareh Jalilvand ile Kimya ve Biyokimya Profesr Morgan Stefik'in ibirliiyle gerekletirilecek .
Proje, SC Fraunhofer Alliance ve Pomega Enerji Depolama Teknolojileri tarafndan 700,000 dolardan fazla fonla finanse ediliyor. ttifak, Gney Carolina ve aratrma kurumlarnda uygulamal aratrmay ilerletmeye ynelik ortak bir abadr. Aralk 2022'de Pomega, Gney Carolina'nn Colleton County ehrinde 300 milyon dolarlk bir lityum iyon pil tesisi ina etme planlarn duyurdu . Bu yln sonuna kadar faaliyete getikten sonra tesis,
ebeke leinde enerji depolamaya ynelik geni formatl pillerin gelitirilmesine ve retilmesine odaklanacak.
Pomega yakn gelecekte Gney Carolina'da olacak ve bu sadece ilikimizin balangc.
-William Mustain
Dk karbonlu elektrie gei iin verimli, dk maliyetli ve gvenilir pil depolama arttr. Aratrma projesi, zellikle Pomega'nn Gney Carolina tesisi iin pil retim srelerinde ve malzemelerinde maliyet tasarrufu salayan atlmlar salamay amalyor.
€œGeen Mart aynda Pomega ile grtmzde, onlar iin nemli olan ak kimyas almalarmzdan etkilendiler. Birlikte yaplabilecek temel almalar da bizimle grtler€ diyor Mustain. "Daha sonra Mays aynda SC Fraunhofer Alliance ile balant kurduk ve ynetim kurulunun beendii ve finanse etmeye karar verdii bir teklif zerinde altk."
Aratrmann birinci aamas, daha iyi bir anlay ve gelimi alma kontrol salamay amalayan Pomega pillerinin yeniliki bir dijital ikizini gelitirmek amacyla getiimiz Ocak aynda balad. Bu, daha yksek enerji younluuna, daha uzun kullanm mrne, daha hzl arja ve gelimi gvenlie yol aacaktr.
Aratrma ayn zamanda Pomega'nn maliyetleri drmek ve performans artrmak iin retim srelerine uygulayaca parametreleri de salayacak.
Modeli elektrokimyasal modelleme konusunda uzman olan White gelitirecek.
€œEn byk zorluk, Pomega pilindeki anot (pozitif ykl) iin doru bir matematiksel model gelitirmek olacak. Anot modelini gelitirmek iin gerekli deneysel verileri elde etmek amacyla Profesr Mustain ve Pomega ile yakn ibirlii iinde alacaz" diyor White.
Dijital ikiz, Pomega'nn tasarm srecini ynlendirmeye ve gerekli yeni nesil malzemeleri simle etmeye yardmc olacak. lk nesil fiziksel bir rn olmasa da fiziksel rn iin ya da en azndan hedef belirlemek amacyla kullanlabilir. Dijital ikizde yenilik yapmak, bir modele yeni matematik oluturmak veya yeni bir yardmc program eklemek anlamna gelse de, bu projenin yenilikleri, bileenleri fiziksel olarak uygulanmadan nce dijital olarak deitirebilme yetenei olacak.
Mustain, "Fiziksel sistemin dijital ikizini oluturduunuzda, gerek sistem zerinde denemeler yapmadan sorular sorabilir, aratrma ve gelitirmede zamandan ve paradan tasarruf edebilirsiniz" diyor.
Projenin dier ynleri anot ve katot elektrotlarnn daha iyi anlalmasna dayanacaktr. Jalilvand katodu anlamak ve gelitirmek iin liderlik yapacak, Mustain ise anot bileeninin gelitirilmesi zerinde alacak.
Jalilvand, "Ticari olarak uygun katotlarn uygun lekte retilmesi iin nemli bir nokta olan, byk elektrotlar boyunca katot ve elektrolit arasnda tekdze bir etkileim elde etmek istiyoruz" diyor. "Katot ve elektrolit yzeyindeki fiziksel deiikliklerin yan sra kimyasal ve elektrokimyasal reaksiyonlar aratrmak iin ok ynl bir yaklam tasarladk."
Mustain'e gre deneysel parametreler dijital modele aktarlacak.
Mustain, "Pomega, biz elektrot ve hcre entegrasyonu ile malzeme karakterizasyonunu yaparken aktif malzemelerden sorumludur" diyor. "Veriler, pilin nasl davrandna ilikin dijital bir model oluturmak iin kullanlacak. Kk madeni para hcreleriyle balayp leini byteceiz.€
kinci aama, yeni nesil pil ynetim sistemlerinin uygulanmasna olanak salamak iin retimde enerji tketimini azaltmaya ve salk ve yaam durumunu modele entegre etmeye odaklanacak.
Pomega sistemleri ayn zamanda yapay zekayla gelitirilmi ngrc bakm besleyen deikenleri lmek iin yeni sensrlerle donatlacak.
"Birinci aama daha temel nitelikte olduundan pilin nasl performans gstereceini biliyoruz. Daha sonra ikinci aamada entegrasyon ve retime geeceiz€ diyor Mustain. "SC Fraunhofer Alliance ile konutuumuzda rn gelitirme zerinde gerek, somut etkiler istiyorlard."
Mustain, projenin baarsnn geni kapsaml ekonomik etkilere sahip olabileceini de szlerine ekledi.
Pomega dnya apnda daha fazla ebeke lekli pil satabilir, bu da ie almda ve retim kapasitesinde arta yol aabilir.
Mustain, "Projemiz Pomega'nn 300 milyon dolarlk balang €‹€‹
yatrmnn ok tesinde byme hedefine uyuyor" diyor. €œDier bir etki de igcnn gelitirilmesi ve en kritik alan ise rencilerin entegrasyonudur. En iyi sonulardan biri onlara Pomega'nn pillerinin nasl altn retmek olacaktr, bylece bu USC rencilerinin tam zamanl istihdam elde etmelerini salayacak bir kanal oluturur."
Mustain, projeden ve Gney Carolina ve tesindeki potansiyelinden heyecan duyuyor. Grubu daha nce hi kullanmadklar son teknoloji malzeme setleri zerinde alacak olsa da proje ayn zamanda USC ile Pomega arasnda daha byk, uzun vadeli bir ilikiye doru atlan ilk adm olarak deerlendiriliyor.
€œ[Malzemenin] test edildiinde nasl davrandn grmek beni heyecanlandryor. Aratrma ve gelitirmenin erken bir aamasnda olduklarn bildiimizden, almalarmz gerekten ilerletebiliriz" diyor Mustain.
Proje ayn zamanda USC ve endstri ortaklaryla birlikte zellikle ebeke leinde depolama etrafnda aratrma an da bytecek.
Mustain, "Pomega ngrlebilir gelecekte Gney Carolina'da olacak ve bu sadece ilikimizin balangc" diyor. "Bu uzun vadeli ilikiyi srdrmeyi ve iimizi mmkn olduunca baarl klmay gerekten sabrszlkla bekliyorum."
Yer mleri