Science >> Wetenschap >  >> Energie

Welke manieren kan energie worden opgeslagen?

Energie kan op veel verschillende manieren worden opgeslagen en de beste methode hangt af van de specifieke toepassing en de gewenste energieschaal. Hier is een uitsplitsing van gemeenschappelijke methoden voor energieopslag:

mechanisch:

* Gravitationele potentiële energie: Energie opslaan door een object op te tillen tot een hogere hoogte, zoals gepompte hydroopslag (pompwater bergop) of een gewicht in een klokkentoren.

* Kinetische energie: Energie opslaan in de beweging van een object, zoals een vliegwiel dat met hoge snelheid draait.

* opslag van gecomprimeerde luchtenergie: Energie opslaan door lucht in een container te comprimeren.

* lente -energie: Energie opslaan door een veer te comprimeren of uit te breiden.

chemisch:

* batterijen: Energie chemisch opslaan in een batterij door de beweging van ionen tussen elektroden.

* brandstofcellen: Het omzetten van chemische energie uit brandstoffen zoals waterstof of methanol in elektriciteit door elektrochemische reacties.

* waterstofopslag: Waterstof opslaan als brandstofbron, hetzij als een gas of een vloeistof.

* Biobrandstoffen: Opslaan van energie afgeleid van organische stof, zoals planten en algen.

elektrochemisch:

* condensatoren: Energie opslaan in een elektrisch veld tussen twee geleidende platen.

* Supercondensatoren: Vergelijkbaar met condensatoren, maar met hogere opslagcapaciteit en snellere lading/ontladingssnelheden.

thermisch:

* Opslag van thermische energie: Energie opslaan als warmte in een materiaal, zoals gesmolten zout of faseveranderingsmaterialen.

* IJsopslag: Energie opslaan door water te bevriezen, dat vervolgens kan worden gebruikt om gebouwen te koelen.

elektromagnetisch:

* inductoren: Energie opslaan in een magnetisch veld gegenereerd door een elektrische stroom die door een spoel stroomt.

* Supergeleidende magnetische energieopslag (MKB): Supergeleidende spoelen gebruiken om grote hoeveelheden energie op te slaan in een magnetisch veld.

Andere:

* gepompte thermische energieopslag (PTE's): Energie opslaan als warmte in een vloeistof die onder de grond wordt gepompt.

* opslag van gecomprimeerde luchtenergie (CAES): Energie opslaan door lucht in een container te comprimeren.

* opslag van vliegwielenergie: Energie opslaan bij de rotatie van een vliegwiel.

De juiste opslagmethode kiezen:

De beste manier om energie op te slaan, hangt af van verschillende factoren, waaronder:

* Energiecapaciteit: Hoeveel energie moet worden opgeslagen.

* ontladingssnelheid: Hoe snel de energie moet worden vrijgegeven.

* kosten: De kosten van het opslagsysteem.

* Efficiëntie: Hoeveel energie gaat er verloren tijdens opslag en ontlading.

* levensduur: Hoe lang het opslagsysteem zal duren.

Voorbeelden:

* Rasterschaal energieopslag: Gepompte hydro -opslag wordt gebruikt om grote hoeveelheden energie op te slaan voor elektrische roosters.

* opslag van residentiële energie: Batterijen worden gebruikt om zonne -energie op te slaan voor huizen.

* elektrische voertuigen: Batterijen worden gebruikt om energie op te slaan voor elektrische voertuigen.

* draagbare elektronica: Batterijen worden gebruikt om energie op te slaan voor smartphones, laptops en andere apparaten.

Energieopslag is een cruciaal onderdeel van onze overgang naar een toekomst van duurzame energie, en de ontwikkeling van nieuwe en verbeterde opslagtechnologieën is een actief onderzoeksgebied.