
Herkes pillere aşinadır ve çoğu kişi bunları hayatının her gününde kullanır. Saatlerden, dizüstü bilgisayarlara ve cep telefonlarına kadar her türlü tüketici elektroniğinde bulunurlar. Çoğu kişinin pili düşündüğünde aklına sıradan bir AA kimyasal pil geliyor; bir el fenerine ya da televizyon kumandasına takabileceğiniz türden. Ancak bu tür teknoloji bundan çok daha yaygındır. Piller birçok biçimde olabilir ve enerji üretimi ve depolama endüstrilerinde şebekelerdeki elektrik gücünü yönetmek için yaygın olarak kullanılır. Aslında pil teknolojisinin önümüzdeki yıllarda yenilenebilir enerji teknolojisinin gelişmesinde anahtar faktör olması muhtemel.
Bu, yenilenebilir enerjiyle ilgili tuhaflığın bir sonucudur. İhtiyaç duyulduğunda açılıp kapatılabilen diğer güç kaynaklarından farklı olarak yenilenebilir enerji üretimi hava durumuna bağlıdır, hava koşullarının kötü olması durumunda elektrik üretilmez. Bu özellikle yalnızca gündüzleri enerji üreten, geceleri ise hiç enerji üretmeyen güneş enerjisi için geçerlidir. Bu durum güç dengeleme sorununa yol açıyor; elektrik gece ve gündüz kullanılıyor ve bu nedenle talebin karşılanması için şebeke tarafından üretilmesi gerekiyor.
Tamamen yenilenebilir bir sistem, enerji üretimi gelip giderken bu gereksinimi karşılayamaz. Gün içinde üretilen elektriği toplayıp ihtiyaç duyulduğunda dağıtacak bir sistem gerekiyor. Pillerin devreye girdiği yer burasıdır. Büyük pil grupları elektriği depolayabilir ve gerektiğinde serbest bırakabilir. Bu tip sistemler günümüzde halihazırda kullanılmaktadır. Aşırı gücü depolamak için Avustralya şebekesinin bir parçası olarak büyük lityum iyon pil bankaları inşa edildi. Bankalar şu anda etkinliklerini test etmek için deneme dönemindeler.
Lityum iyon piller günümüzde endüstrideki en popüler pil türü olup, cep telefonlarında, tüketici elektroniğinde ve elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılan pillerdir. Bunun nedeni şu anda bu uygulamalar için mevcut en iyi çözüm olmalarıdır. Ancak, özellikle bugün baktığımız gibi, bunları büyük ölçekli şebeke elektrik depolamasına uygulamayı düşündüğünüzde, bazı dezavantajları da var. Pilleri üretmek için gereken malzemelerin tedarik edilmesi zordur çünkü bunlar çoğunlukla Afrika ülkelerinde kötü etik çalışma uygulamalarına sahip olarak çıkarılmaktadır ve bu da Lityum madenciliği endüstrisinde büyük miktarda sömürüye yol açmaktadır.
https://www.energy.gov/eere/articles/how-does-lithium-ion-battery-work
Bu malzeme tedariki kaygıları aynı zamanda lityum iyon pillerin üretiminin pahalı olmasına, dolayısıyla harcanan pound başına elektrik depolama biriminin, diğer bir deyişle maliyet verimliliğinin düşük olmasına neden oluyor. Son olarak, bu piller, piller aşırı ısındığında Avustralya pil test merkezlerinde büyük ölçekli yangınlara neden olan birkaç pil nedeniyle bazı stabilite sorunlarına sahip olabilir. Dolayısıyla bu piller bir dizi tüketici elektroniği cihazı için harika olsa da, büyük ölçekli elektrik depolama için o kadar da iyi değiller.
Peki ne tür alternatifler var? Elbette elektriği depolamanın geleneksel bir yolu var… su! Hidroelektrik barajlar dünyanın her yerinde bulunmaktadır ve elektriğin depolanması ve serbest bırakılması için denenmiş ve doğru bir yöntemdir. Enerji üretiminin en yüksek olduğu dönemde su bir rezervuara pompalanır ve elektriğe ihtiyaç duyulduğunda su rezervuardan salınır ve bir türbinden geçerek elektrik üretilir. Bu sistem şu veya bu şekilde yüzlerce yıldır kullanılmaktadır ve bu nedenle büyük miktarda gücü depolamanın çok güvenilir bir yoludur. Ancak bu kadar büyük bir projeyi inşa etmek için gereken alan ve yatırım gibi büyük bir dezavantajı var. Bu tür projeler aynı zamanda büyük kotlar ve dağlık manzaralar gerektiren belirli bir coğrafya ile sınırlıdır.
Pil teknolojisinin ihtiyaç duyduğu şey yeniliktir; neyse ki pazardaki bu boşluğu doldurmak için bir dizi yeni pil teknolojisi fikri geliştirilme aşamasındadır. Edinburgh merkezli heyecan verici yeni bir girişim, az önce tartıştığımız yerçekimiyle çalışan hidroelektrik santrallerine benzer bir şekilde teknoloji geliştiriyor ve suyun yerine ağır bir yük kaldırıyor. Gravitricity, Forth'taki Prince Albert Dock'ta bu yeni teknoloji için umut verici sonuçlar elde edecek bir test yatağı oluşturdu! Şirketin nihai hedefi, Birleşik Krallık'taki kullanılmayan kömür madenlerini, elektriği depolamak ve serbest bırakmak için büyük ağırlıkları kaldırıp indirecek uzun şaftlar halinde yenilemektir.
https://www.energylivenews.com/2021/03/10/gravity-energy-storage-project-lifts-off-in-edinburgh/
Şimdi başka bir enerji türüne geçelim... Termal! Dünya çapında birçok kurumdaki araştırmacılar termal pillerin gelişimini araştırıyor. Bu piller, fazla elektrik olduğunda malzemeyi ısıtır ve aynı ısıyı, daha az enerji olduğunda kullanılmak üzere elektrik enerjisine dönüştürür. Bu teknolojinin yüksek özellikli versiyonları, termal depolama malzemesi olarak 1000 santigrat derecenin üzerine ısıtılan erimiş tuzları kullanır. Bunun gibi sistemler, bir enerji depolama yöntemi olarak büyük umut vaat ediyor ancak yine de erimiş tuzların elektrik üretmek amacıyla hareket ettirilmesiyle ilgili sorunlarla karşı karşıya.
Bu teknolojinin daha düşük özellikli bir versiyonu Finlandiya'da kuruldu. Yerel bir köyle ortaklaşa yürütülen sistem, yenilenebilir enerji kaynaklarını kullanarak normal kumu 500 santigrat dereceye kadar ısıtıyor. Depolanan bu enerji daha sonra yıl boyunca yerel evlerin sürekli olarak ısıtılması için kullanılabilir (özellikle soğuk Finlandiya kışlarında önemli bir faktör). Bu pilot tesis konseptinin kanıtlanması, elektriği depolamanın son derece ucuz bir yolu olması ve yerel topluluklara kolayca entegre edilebilmesi ve yerel mikro şebekelerin geliştirilmesine fırsat sunması nedeniyle özellikle heyecan verici.

https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-61996520
Umarım artık pil teknolojisinin dünyanın yeşil geleceği için ne kadar önemli olduğunu ve yenilenebilir enerjinin her zamankinden daha etkili ve daha ucuz olmasını sağlamak için farklı teknolojilerin nasıl geliştirilmekte olduğunu görebiliyorsunuzdur!