باتری خورشیدی برق را به مناطق دورافتاده و محروم می‌برد

انرژی خورشیدی به‌علت کاهشی قیمت‌های مربوط به آن، در حال رواج است؛ ولی باز هم خانه‌ای که از انرژی خورشیدی استفاده می‌کند، از آنجایی که قادر نیست آن را برای بعد ذخیره کند، نیاز به برق شبکه‌ای هم دارد. اکنون پژوهشگران دستگاه جدیدی را ابداع کرده‌اند که هم می‌تواند انرژی خورشیدی را برداشت کند و هم قادر به ذخیره‌ی آن است و آن‌ها امیدوارند این دستگاه روزی بتواند برق را به مناطق روستایی محروم و توسعه‌نیافته ببرد.

مشکل ذخیره‌ی انرژی، منجر به ارائه‌ی راه‌های زیادی نظیر طراحی باتری‌های غول‌پیکر شده‌ است. طبق مقاله‌ای که در ژورنال Chem منتشر شد، پژوهشگران در تلاشند که سلول‌های خورشیدی را در تلفیق با باتری‌هایی که از سه طریق مختلف کار می‌کنند، بهبود ببخشند. سونگ جین نویسنده‌ی مقاله و شیمیدان دانشگاه ویسکانسین توضیح می‌دهد که این دستگاه می‌تواند با تبدیل مستقیم انرژی خورشید به برق همانند یک سلول خورشیدی معمول کار کند و در عین حال قادر است انرژی خورشیدی را ذخیره کند و به‌راحتی شبیه یک باتری معمولی شارژ شود. این دستگاه ترکیبی از دو تکنولوژی موجود است: سلول‌های خورشیدی که نور را برداشت می‌کنند و باتری‌های جریانی (flow battery). معمول‌ترین باتری‌های مورد استفاده، یعنی باتری‌های لیتیوم-یون، انرژی را در مواد جامد ذخیره می‌کنند ولی باتری‌های جریانی، انرژی را در مخازن خارجی مایع ذخیره می‌کنند. این بدان معناست که این باتری‌ها به‌آسانی برای پروژه‌های بزرگ قابلیت تغییر مقیاس دارند. تغییر مقایس باتری‌های لیتیوم-یونی دشوار است؛ در حالی که باتری‌های جریانی به‌خوبی این قابلیت را دارند. تیموتی کوک متخصص باتری می‌گوید:

افزایش ظرفیت باتری واقعا آسان می‌شود؛ ما باتری‌های جریانی را برای تامین انرژی یک تلفن همراه نمی‌سازیم، ما داریم در مورد ساختمان‌ها یا مناطق صنعتی فکر می‌کنیم.

جین و گروهش اولین کسانی بودند که این دو ویژگی را با هم تلفیق کردند. آن‌ها برای چند سال روی باتری‌ها کار کرده‌اند و اکنون توانسته‌اند باتری‌هایی با بازده ۱۴/۱ درصد تولید کنند. جین می‌گوید که ما احتمالا می‌توانیم به بازده ۲۰ درصدی نیز در سال‌های آینده برسیم و من فکر می‌کنم که بازده ۲۵ درصدی هم چیزی دور از انتظار نباشد.

علاوه بر بهبود بازده، جین و گروهش در صدد طراحی بهتری هستند که در آن از مواد ارزان‌تر استفاده شود. این نوآوری هنوز در مراحل اولیه است؛ اما او فکر می‌کند که می‌تواند تاثیر شگرفی روی مناطق کمتر توسعه‌یافته که دارای شبکه برق و زیرساخت‌های لازم نیستند، داشته باشد. او می‌گوید:

آن‌جا شما می‌توانید دستگاهی با اندازه‌ای متوسط داشته باشید که خودش کار می‌کند و می‌تواند در هنگام روز انرژی خورشیدی را بگیرد و آن را برای شب ذخیره کند. در مناطق زیادی، داشتن برق موضوع بسیار مهمی است زیرا می‌تواند موجب ارتباط بیشتر مردم و نیز کار کردن بیشتر مراکز بهداشتی شده (مثلا مراکز شبانه‌روزی) و در نهایت موجب بهبود سلامت و بهداشت افراد شود.

کوک خاطر نشان می‌کند که اگرچه آمریکا دارای زیرساخت‌های نیرویی زیادی برای تولید برق است؛ اما با استفاده از این دستگاه شما می‌توانید از نظر برق مستقل باشید و بر اساس نیاز خود برق خود را ذخیره کنید و این می‌تواند به ما کمک کند به انرژی‌هایی که به محیط آسیب می‌رسانند، وابستگی کمتری داشته باشیم.