Современная Энергетика

[XUC]

ИИ против бюрократии: Microsoft уберёт людей с пути строительства малых ядерных реакторов

Манипуляции обществом с помощью ИИ - Мировые IT новости - Page 4 - NulledWS

Угрозы, представляемые искусственным интеллектом обществу и людям . Мой взгляд на сегодня. 1. Манипулирование данными 1.1 в реальном режиме времени, например манипуляция при помощи политической и не только рекламы, манипуляция с выдачей конкретных уже готовых текстов в соц сетях, изданиях и...

nulled-mirror.com

 

[XUC]

Китай запустил крупнейший завод по производству этанола из угля​

Этанол давно стал эффективной добавкой к биотопливу, а также является важнейшим ингредиентом для химической промышленности. Традиционно для этих нужд его получают из продуктов сельского хозяйства, что невольно подрывает рынок продовольствия. Китайские учёные Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся получения чистейшего этанола из низкосортного угля, тем самым оставив зерно, кукурузу и другие богатые углеводами продукты для пищевого рынка.

Источник изображения: Xinhua​

Технологию DMTE разработал Даляньский институт химической физики (DICP) совместно с государственной компанией «Нефтяная группа Шэньси Яньчан» (Shaanxi Yanchang Petroleum Group). При производстве кокса собирается газ, из которого производится метанол. Затем после серии реакций метанола в присутствии катализаторов производится этанол.
Разработки линии и техпроцесса стартовали в 2010 году. В 2017 году группа исследователей помогла спроектировать первую в мире линию по производству этанола из угля мощностью 100 000 тонн в год, которую построили в северо-западной провинции Шэньси. С тех пор исследователи оптимизировали процесс реакции и снизили производственные затраты, заменив оригинальные дорогостоящие катализаторы на недрагоценные металлы.


В июне прошлого года в Китае в тестовом режиме запустили комплекс по производству этанола из угля мощностью 500 000 тонн этанола в год, использовав оборудование только отечественного производства. Завод начал работать в той же провинции Шэньси. Новый завод, работа которого официально стартовала 29 декабря, стал крупнейшим производством в мире с годовой мощностью выработки 600 000 т этанола.
Китай для нужд химической промышленности и производства топливных добавок ежегодно нуждается в 10 млн т этанола. В прошлом году в стране из ферментированного зерна было произведено 2,7 млн т этого вещества. Уже запущенные и строящиеся заводы по производству этанола из угля нацелены производить до 3,95 млн т этанола в год. По данным источника, таких в Китае 11 предприятий, ещё два начнут работу за рубежом по китайской технологии. Во всём мире ежегодно производится 100 млн т этанола, преимущественно в США и Бразилии и, в основном, из зерна. У Китая есть шанс прекратить использовать для получения этанола сырья для продуктов питания. Это тем более важно, что Китай также зависим от импорта зерновых культур.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Американская Nanotech Energy начинает выпуск литиевых аккумуляторов 18650, которые не горят​

Американская компания Nanotech Energy Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся наладить в начале 2024 года производство невоспламеняемых литиевых аккумуляторов формфактора 18650. Выпуском будет заниматься местный производитель — компания Voltaplex, которая уже начала принимать заказы. Батареи Nanotech Energy никогда не подожгут дом, автомобиль или скутер, поскольку им нестрашны физические повреждения и перегрев.

Источник изображения: Nanotech Energy
​

Массовые литийионные аккумуляторы подвержены возгоранию, если в их структуре произошли дефектные изменения или нагрев превысил допустимое значение. Дефекты ведут к короткому замыканию с воспламенением электролита. Самое неприятное, что в процессе штатной работы батарей на электродах нарастают так называемые дендриты — осаждается литий и растёт подобно иглам, пока не протыкается сепаратор и не возникает замыкание. Чего только ни придумано, чтобы ликвидировать или хотя бы уменьшить опасность пожаров, но электромобили, велосипеды и повербанки продолжают гореть и даже уносить с собой жизни людей.

​

Компания Nanotech Energy стала одной из многих, кто обещает производство пожаробезопасных литиевых батарей. Она разработала технологию с использованием графена и патентованного электролита. В серии роликов компания показывает, что разрушение её литиевых элементов не сопровождается воспламенением.

​

Утверждается, что аккумуляторы Nanotech Energy производятся в США и рассчитаны на работу при температуре от -40 °C до +60 °C. Элементы не загораются при температуре 180 °C. Формфактор батарей может быть любым для разнообразного коммерческого использования.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Китайские ветряные и солнечные электростанции обошли по генерации угольные

Несмотря на то, что уголь по-прежнему остаётся основным источником энергии в Китае, страна активно развивает возобновляемую энергетику. В первой половине года на долю ветровой и солнечной энергии пришлось 38,4 % от общей выработки электричества, тогда как доля угольных электростанций снизилась до 38,1 %, открывая путь к более «зелёному» будущему.

Источник изображения: Alexey Komissarov / Unsplash

Как сообщает китайское издание SCMP, ссылаясь на отчёт Ассоциации торговли электроэнергией (CEC), ожидается, что в этом году Китай подключит к сети около 300 ГВт солнечных и ветряных электростанций, что немного превысит показатель предыдущего года в 293 ГВт. Это увеличит суммарную мощность возобновляемых источников энергии до 1350 ГВт к концу года, составив более 40 % от общей мощности в 3300 ГВт всех используемых на территории Китая источников энергии.

Продолжающийся рост установки солнечных и ветровых электростанций также приведёт к тому, что общая мощность источников энергии, включая атомную и гидроэнергетику, достигнет 1900 ГВт к концу 2024 года, что составит 57,5 % от общего энергетического баланса страны по сравнению с 53,9 % в 2023 году. При этом Китай, являющийся крупнейшим в мире источником выбросов парниковых газов и потребителем электроэнергии, намерен достичь углеродной нейтральности, доведя выбросы CO2 к 2060 году до нуля и получая 80 % своего общего энергобаланса из возобновляемых источников энергии.

Источник изображения: American Public Power Association / Unsplash

По данным CEC, на конец первого полугодия общая мощность ветряных и солнечных электростанций в стране составила 1180 ГВт, что составляет 38,4 % от общей мощности в 3070 ГВт. Между тем, мощность угольных электростанций к концу июня сократилась до 1170 ГВт, или 38,1 % от общей установленной мощности, и по прогнозам опустится ниже 37 % к концу года.

Президент Си Цзиньпин заявил в 2021 году, что страна будет «строго контролировать потребление угля» до 2025 года и постепенно сокращать его потребление с 2026 года. Однако на данный момент инфраструктура Китая по-прежнему нуждается в модернизации для повышения гибкости передачи и хранения энергии.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Разработаны тонкоплёночные солнечные панели: их можно крепить на чём угодно — от рюкзаков до автомобилей

Исследователи с факультета физики Оксфордского университета разработали революционный подход для повсеместного распространения солнечной энергетики. Они создали многослойное мультиспектральное покрытие в 150 раз тоньше обычной кремниевой солнечной панели. Такое покрытие можно наносить на рюкзаки, задние панели телефонов, автомобили и стены зданий, в корне меняя подход к производству электричества.

Источник изображений: Oxford University

«Всего за пять лет экспериментов с нашим подходом к укладке или многопереходной [компоновке] мы повысили эффективность преобразования энергии примерно с 6 % до более чем 27 %, что близко к пределам того, чего сегодня могут достичь однослойные фотоэлектрические системы, — сказал доктор Шуайфэн Ху (Shuaifeng Hu), научный сотрудник Оксфордского университета по физике. — Мы считаем, что со временем такой подход позволит фотоэлектрическим устройствам достичь гораздо большего КПД, превышающего 45 %».

Задолго до публикации работы об исследовании, команда учёных получила сертификат на свой фотоэлемент от Японского национального института передовых промышленных наук и технологий (AIST). Согласно документу AIST, созданный командой из Оксфорда тандемный фотоэлемент на основе перовскита обладает КПД свыше 27 %. Но эффективность — не главный конёк изобретения. Самое важное, что команда разработала технологию нанесения тончайших фотоэлементов едва ли ни на любую основу.

Более того, 14 лет назад из стен университета вышла компания Oxford PV, которая занимается коммерциализацией фотоэлектрических разработок учёных Оксфордского университета. Компания имеет производственное предприятие в пригороде Берлина. На этом заводе, если верить заявлениям учёных, уже стартовало производство опытных партий тонких и гибких тандемных перовскитных солнечных элементов с заявленными выше характеристиками.

Это только первый шаг к тому, чтобы уйти от тяжёлого и неудобного для повсеместного использования кремния в солнечной энергетике, верят исследователи, и обещают ещё многократно улучшить характеристики своей разработки.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

В Испании разработали «двумерные» солнечные панели — идеальные для фасадов зданий​

Испанские исследователи из группы SyNC Института солнечной энергии Политехнического университета Мадрида (UPM) Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся прототипы ультратонких солнечных элементов на основе двумерных материалов. В серии экспериментов были проработаны технологии и материалы для коммерчески выгодного производства таких панелей. Моделирование показало, что покрытие такими панелями типичного небоскрёба в Мадриде на 30 % покроет потребности здания в электроэнергии.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews​

Используя технологию «hot-pick-up» (сухого переноса и комбинации материалов для создания ван-дер-ваальсовых гетероструктур), учёные смогли создавать высокоэффективные двумерные структуры, которые по толщине практически лишены третьего измерения, но при этом сохраняют способность эффективно поглощать солнечный свет. Сборки для экспериментов учёные получали путём подбора, сборки и осаждения фрагментов 2D-материалов в прозрачные «пузыри», что позволяло формировать тонко настраиваемые конфигурации для достижения оптимального захвата энергии фотонов.
Основные преимущества новых солнечных элементов — это их экстремальная тонкость, полупрозрачность, малый вес, высокая гибкость и потенциально низкая себестоимость производства. Благодаря этим свойствам элементы можно наносить практически на любую поверхность, включая фасады зданий, не нарушая поступления естественного света внутрь помещений. Моделирование, проведённое исследователями, показало, что покрытие фасада типичного мадридского небоскрёба такими полупрозрачными элементами способно обеспечить до 30 % энергетических потребностей здания.


Предложенные солнечные панели ориентированы в первую очередь на интеграцию в здания. Полупрозрачные солнечные панели позволяют генерировать электроэнергию, сохраняя эстетику архитектуры и комфорт естественного освещения в интерьерах. Лёгкость и гибкость делают их особенно перспективными для применения на высотных зданиях, где установка традиционных тяжёлых панелей затруднена.
Исследователи подчёркивают, что масштабирование производства возможно за счёт методов напыления и осаждения из растворов на большие площади, что существенно снизит затраты и откроет путь к коммерциализации технологии. По мнению команды UPM, такие ультратонкие солнечные элементы относятся к числу наиболее перспективных решений для встроенной солнечной энергетики в городской среде, способствуя переходу к энергоэффективным и эстетически привлекательным зданиям будущего.

Источник: Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Титан повысил эффективность преобразования тепла в электричество в 250 раз​

Учёные добавили в него всего 4,6–9,3% титана и добились роста фактора мощности. Материал можно производить при комнатной температуре​

Учёные из японского университета Тохоку разработали термоэлектрический материал на основе нитрида хрома, эффективность которого при преобразовании тепла в электричество оказалась в 250 раз выше, чем у чистого нитрида хрома. Для этого в тонкую плёнку добавили небольшое количество титана. Подход позволяет улучшить электрические характеристики материала без высокотемпературной обработки, что важно для интеграции термоэлектрических элементов в электронные устройства.
Нитрид хрома уже используют в электронных компонентах в виде тонких покрытий: его можно наносить при комнатной температуре. Однако в таком материале присутствуют вакансии азота — участки кристаллической структуры, в которых отсутствуют атомы этого элемента. Они ухудшают термоэлектрические свойства плёнки. Чтобы уменьшить влияние дефектов, учёные добавили титан, который сильнее взаимодействует с азотом, чем хром.
Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся
Источник изображения: сгенерировано Muse
Исследователи подбирали концентрацию титана в диапазоне от 4,6 до 9,3%. Добавка позволила уменьшить количество электронов, переносящих заряд, но при этом почти в 100 раз повысить их подвижность. В результате оставшиеся носители заряда стали перемещаться по материалу значительно свободнее. Это позволило улучшить преобразование тепла в электричество, не прибегая к высокотемпературным технологическим процессам.
Ключевым показателем термоэлектрических свойств материала стал фактор мощности — величина, учитывающая электропроводность и способность материала создавать напряжение при разнице температур. Для плёнки с титаном он составил 5,26 мкВт·см⁻¹·К⁻², что в 250 раз превышает показатель чистого нитрида хрома.
На основе материала учёные также изготовили прототип термоэлектрического генератора. Его удельная выходная мощность достигла 38,0 мВт/см², а максимальная мощность составила 455,8 нВт при разнице температур 96 К. По данным авторов, удельная мощность сопоставима с показателями существующих высокоэффективных термоэлектрических материалов.
Технология может найти применение для получения электричества из тепла, которое выделяют смартфоны, промышленное оборудование и транспорт. Особенно важна возможность изготовления плёнок при комнатной температуре: это потенциально упрощает их интеграцию в устройства, чувствительные к нагреву при производстве.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Новый накопитель CATL Tener+ с емкостью 9 МВт·ч рассчитан на 25 лет работы без существенной деградации батарей​

Новый накопитель стал компактнее предыдущего при сохранении прежней емкости​

Китайская CATL представила новую систему промышленного хранения энергии Tener+, рассчитанную на 25 лет эксплуатации без существенной потери ёмкости аккумуляторов. Новинка способна хранить до 9 МВт·ч энергии в одном контейнере и предназначена прежде всего для крупных проектов энергосетей, где важны высокая плотность хранения и экономия места.
Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся
Источник изображения: ИИ Gemini

По заявлению производителя, Tener+ позволяет сократить количество необходимых контейнеров до 40% по сравнению с традиционными решениями. Это уменьшает занимаемую площадь, потребность в кабелях и сложность монтажа, что особенно важно для проектов гигаваттного масштаба.
Долговечность обеспечивают собственные аккумуляторные ячейки CATL. Для жаркого климата CATL разработала систему отвода горячего воздуха вверх, чтобы он не нагревал соседнее оборудование. Это позволяет преобразовательным системам сохранять штатную мощность даже в условиях сильной жары. Несколько контейнеров можно вводить в эксплуатацию одновременно одним нажатием кнопки.
Tener+ стала продолжением линейки промышленных накопителей CATL, начавшейся с системы Tener ёмкостью 6,25 МВт·ч, представленной в 2024 году. В мае 2025-го компания показала Tener Stack на 9 МВт·ч. На выставке All Energy Australia 2026 в Мельбурне также впервые для австралийского рынка продемонстрировали Tener Sodium — накопитель на натрий-ионных аккумуляторах. Его ёмкость превышает 30 МВт·ч.
Установленная мощность проектов CATL по хранению энергии в Австралии уже превысила 17 ГВт·ч. По данным компании, она занимает около 27% мирового рынка промышленных систем накопления энергии. Новыми разработками CATL рассчитывает укрепить позиции на фоне конкуренции с BYD и другими производителями.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

ИИ устроил ядерный ренессанс — число строящихся АЭС достигло максимума за 40 лет​

Рост спроса на электроэнергию для задач искусственного интеллекта привёл к рекордному за 40 лет увеличению числа одновременно строящихся реакторов для АЭС — сейчас таких 79, а планируется построить ещё сотни.

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews​

Последний раз сопоставимое количество строящихся энергоблоков фиксировалось в 1986 году — тогда их насчитывался 91. Авария на Чернобыльской АЭС в СССР в том же году привела к сокращению строительства АЭС во всём мире. В 2011 году свою долю негатива к атомным электростанциям добавила авария на АЭС «Фукусима» в Японии. Но энергетический кризис, вызванный военными конфликтами в Европе и на Ближнем Востоке, а также резко возросшие потребности ЦОД и ИИ в электроэнергии отодвинули опасения по поводу радиационной опасности атомных электростанций на задний план — в атомной энергетике началась своя эпоха Возрождения.
По последним данным Всемирной ядерной ассоциации (World Nuclear Association, WNA), на 16 октября 2026 года в разных странах строятся 79 ядерных реакторов, из которых 38 приходится на Китай, восемь на Индию и семь на Россию. Ещё 122 реактора находятся на стадии планирования, а более 300 рассматриваются в качестве перспективных проектов. Таким образом, нынешний строительный портфель включает сотни энергоблоков, хотя переход от планов к реальному строительству потребует финансирования, лицензирования и подготовки производственных мощностей.


По актуальной базе WNA, совокупная электрическая мощность строящихся установок составляет около 78,9 ГВт. При этом речь идёт преимущественно о крупных энергоблоках: например, китайские проекты Hualong One и CAP1000 имеют мощность порядка 1,1–1,25 ГВт каждый, российские ВВЭР-1200 — около 1,2 ГВт. Малые модульные реакторы (SMR) также присутствуют в планах строительства, но пока занимают небольшую долю.
Больше всего малыми реакторами заинтересованы США. Реакторы SMR считаются наиболее перспективными с точки зрения скорости отдачи вложений. Строительство большого реактора займёт от 10 до 15 лет, тогда как ИИ не может столько ждать. Малые модульные реакторы в теории можно изготовить за пять лет. Однако специалисты видят в этом большую опасность: разработчики SMR обычно игнорируют или отодвигают на второй план вопросы безопасности эксплуатации этого нового вида реакторов. Так, в мире разрабатывается около 70 различных конструкций таких реакторов, однако единый подход к оценке их безопасности и лицензированию ещё не выработан.
По данным Всемирной ядерной ассоциации, в 2026 году началось или начнётся строительство одиннадцати новых ядерных реакторов. Всего в течение ближайших 15 лет в эксплуатацию должны быть введены 201 реактор. В настоящее время в эксплуатации находятся 443 ядерных реактора. Даже с учетом вывода отдельных блоков из эксплуатации из-за старения, возможно, что примерно к 2040 году во всем мире будет введено в эксплуатацию более 600 реакторов.
Европа также включилась в этот процесс. Запреты на строительство новых реакторов и АЭС постепенно снимаются во многих странах, ранее прекративших работу с «мирным атомом». В марте Европейский союз объявил о политике активного использования ядерной энергетики для обезуглероживания энергоснабжения и обеспечения энергетической безопасности, а президент Европейской комиссии Урсула фон дер Ляйен (Ursula von der Leyen) заявила, что отказ Европы от ядерной энергетики был «стратегической ошибкой». Но всё меняется: та же Франция, например, рассматривает возможность построить 14 новых реакторов.

Пережившая трагедию на АЭС «Фукусима» Япония также движется к возвращению к ядерной энергетике. Страна планирует заменить от двух до пяти реакторов к 2040-м годам и добавить ещё девять к 2050-м годам, в результате чего в общей сложности будет построено 11–14 новых реакторов.

Рост ядерной энергетики повлияет на цены на уран, который служит топливом для реакторов. Американская исследовательская фирма TradeTech сообщает, что цена долгосрочного контракта на конец сентября составила $214 за кг урана, превысив пик в $209 за кг, достигнутый в 2007 и 2008 годах. Это повышает зависимость мировой атомной энергетики от России, которая является одним из крупных игроков на рынке топливных сборок и сырья для их производства. Поэтому готовятся альтернативные источники поставок если не сырья, то топлива.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

Дата-центры для ИИ переходят на 800 В: китайская Envision объявила о первом коммерческом внедрении передовой системы​

Китайцы нашли способ эффективнее снабжать энергией огромные ЦОД​

Китайская компания Envision Energy объявила о первом в мире коммерческом внедрении интегрированной системы электропитания на 800 В постоянного тока в крупном дата-центре для искусственного интеллекта. Технологию с августа испытывают в кампусе Galaxy AI в городе Уланчаб во Внутренней Монголии. В её основе — контроллер Dubhe, работающий при поддержке собственной ИИ-модели компании Dubhe Energy Foundation Model.
Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся
Источник изображения: Envision Energy

В обычных дата-центрах электричество проходит через несколько этапов преобразования, прежде чем поступает к серверному оборудованию. Система Envision упрощает эту архитектуру: она преобразует энергию непосредственно из сети среднего напряжения (10 кВ переменного тока) в шину постоянного тока на 800 В. По заявлению компании, это повышает эффективность энергоснабжения, уменьшает размеры преобразовательного оборудования и освобождает место для вычислительных систем.
Решение объединяет три ключевых компонента. Твердотельный трансформатор обеспечивает преобразование электроэнергии с 10 кВ переменного тока до 800 В постоянного. Аккумуляторная система компенсирует кратковременные скачки потребления в масштабе секунд и обеспечивает резервное питание на протяжении нескольких минут. Контроллер координирует работу трансформатора и накопителей с миллисекундной точностью, сглаживая резкие изменения нагрузки, возникающие при работе ИИ-ускорителей.
Такая архитектура рассчитана на серверные стойки с высокой плотностью вычислений: она позволяет размещать больше оборудования на той же площади. Кроме того, система совместима с возобновляемыми источниками энергии и накопителями. По данным Envision, сокращение числа преобразовательных ступеней также уменьшает габариты инфраструктуры и потребность в медных проводах и других кабелях.
Компания сообщает, что система уже показывает хорошие результаты в кампусе Galaxy AI. Его планируется постепенно расширить до мощности 3 ГВт. В перспективе дата-центр сможет обслуживать до миллиона ИИ-ускорителей. Envision также собирается внедрить эту технологию в рамках проекта Mission Gobi, предусматривающего создание в пустынных регионах Китая дата-центров для ИИ на возобновляемой энергии общей мощностью 5 ГВт к 2030 году.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

КПД превысил 98% при мощности 3 ГВт. Запущена первая в мире система питания дата-центров на 800 В​

Разработка Envision позволит экономить сотни миллионов киловатт-часов и готовит инфраструктуру для миллиона ИИ-ускорителей​

Компания Envision Group ввела в эксплуатацию первую в мире коммерческую интегрированную систему электропитания постоянным током напряжением 800 В.
Она установлена на собственной базе компании в Синхэ, городе Уланчаб во Внутренней Монголии. Объект начал работу в августе 2026 года, его проектная мощность составляет 3 ГВт. Более 80% электроэнергии планируется получать напрямую из возобновляемых источников, а в перспективе инфраструктура должна обеспечить работу до 1 млн ускорителей искусственного интеллекта.
Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся
Источник изображения: mydrivers
Главное преимущество разработки — отказ от нескольких последовательных преобразований электричества, характерных для традиционных центров обработки данных. Система объединяет контроллер TianShu, твердотельный трансформатор, накопитель постоянного тока и модуль DC/DC. Она преобразует переменный ток напряжением 10 кВ непосредственно в постоянный ток 800 В. По данным Envision, это позволяет поднять общую эффективность электроснабжения выше 98% против 94–95% у традиционных решений.
Высоковольтная архитектура также сокращает занимаемую оборудованием площадь более чем на 30%, а в отдельных случаях почти вдвое. Расход меди уменьшается на 45–60%, что особенно важно для крупных ИИ-кластеров с огромным энергопотреблением. При полной нагрузке 3 ГВт повышение эффективности примерно на 4 процентных пункта, по оценке компании, позволит ежегодно экономить сотни миллионов киловатт-часов электроэнергии.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Создана твердотельная батарея в 30 раз тоньше человеческого волоса — у нее нет анода​

А объёмная плотность энергии достигает 235 Вт·ч/л​

Учёные из южнокорейского университета Тонгук разработали тонкоплёночную твердотельную батарею толщиной всего 2,77 мкм. Она может найти применение в носимой электронике, миниатюрных датчиках и медицинских устройствах, где обычные аккумуляторы слишком велики. Главная особенность разработки — специальное покрытие из олова и углерода, которое помогает контролировать распределение лития внутри элемента и снижать его потери при зарядке и разрядке.
Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся
Источник изображения: ChatGPT

Исследователи под руководством профессора Хён Сока Кима из кафедры энергетики и материаловедения попытались решить одну из основных проблем безанодных твердотельных аккумуляторов. В таких батареях жидкий электролит заменён твёрдым материалом, а отдельный анод отсутствует: при первой зарядке литий из катода осаждается непосредственно на токосъёмнике, формируя анод внутри элемента. Такая конструкция упрощает производство и позволяет повысить объёмную плотность энергии.
Однако при многократных циклах литий может осаждаться неравномерно. Часть металла теряет электрический контакт с токосъёмником, превращаясь в так называемый мёртвый литий, а при разрядке некоторые участки могут отсоединяться от твёрдого электролита. В результате количество доступного лития постепенно сокращается, что ухудшает характеристики и долговечность аккумулятора.
Чтобы справиться с этой проблемой, учёные испытали несколько вариантов покрытия токосъёмника, включая углеродные и металлические слои. Лучший результат показала двухслойная структура из олова и углерода, нанесённая на медную основу.
Дополнительно исследователи нанесли на подготовленный токосъёмник тонкий слой металлического лития. Этот процесс предварительного насыщения литием, называемый прелитированием, создаёт дополнительный запас металла, компенсирующий потери на начальных циклах работы. Во время первой зарядки внутри покрытия также формируется трёхмерная структура из олова и сплава лития с оловом. По мнению авторов, она помогает компенсировать изменения объёма и формы материала при последующих циклах, сохраняя контакт между слоями.
Готовый аккумулятор состоял из катода на основе оксида ванадия и лития, твёрдого электролита из литий-фосфорного оксинитрида и медного токосъёмника с новым покрытием. При общей толщине 2,77 мкм (для сравнения, толщина человеческого волоса обычно 50–100 мкм, батарея тоньше него примерно в 18–36 раз) он продемонстрировал объёмную плотность энергии 235,13 Вт·ч/л после 100 циклов зарядки и разрядки.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Создана «вечная» батарея без лития — ресурс новой водно-цинковой батареи превышает 93 тысячи циклов​

Китайские учёные улучшили цинковый аккумулятор с помощью углеродных нанотрубок​

Китайские исследователи создали водно-цинковую батарею, которая сохраняет почти 90% первоначальной ёмкости даже после 10 тысяч циклов зарядки и разрядки. При более высокой нагрузке аккумулятор выдержал ещё больше — 93 400 циклов. Разработка может стать основой для долговечных систем хранения энергии на базе доступного цинка.

Источник изображения: ИИ Gemini

Над батареей работали специалисты Цзилиньского университета и Чанчуньского института прикладной химии. Они усовершенствовали катод — компонент, в котором в традиционных цинк-йодных аккумуляторах возникают проблемы. Ионы йода могут перемещаться через электролит между электродами. Этот так называемый «челночный эффект» приводит к потерям энергии и ускоряет износ батареи.
Чтобы остановить миграцию йода, учёные модифицировали поверхность углеродных нанотрубок, использованных для создания катода. Лучше всего показали себя нанотрубки с гидроксильными группами: они удерживают ионы йода на месте, не позволяя им уходить в электролит.
В лабораторных испытаниях батарея показала начальную удельную ёмкость 175,5 мА·ч/г. После более чем 10 тысяч циклов она сохранила 89,34% этого значения. При плотности тока 10 А/г ёмкость составила 120 мА·ч/г, а ресурс достиг 93 400 циклов.
Исследователи также собрали более крупный прототип со 150 мг йода. Он работал при напряжении 1,1 В и имел фактическую ёмкость 23,8 мА·ч. После 350 циклов зарядки и разрядки сохранилось 91,7% первоначальной ёмкости. Это подтвердило работоспособность технологии не только на небольших лабораторных образцах.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

 

[XUC]

300 маленьких магнитов и 12 больших: Thea Energy испытывает необычный термоядерный реактор​

Термоядерную электростанцию хотят запустить к 2035 году​

Американская компания Thea Energy в сотрудничестве со специалистами Массачусетского технологического института (MIT) испытала полноразмерный сверхпроводящий магнит для своего стелларатора Eos. Проверка должна показать, выдержит ли конструкция экстремальные магнитные поля и механические нагрузки, необходимые для работы будущей термоядерной электростанции.
Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся
Источник изображения: Thea Energy

Испытания пройдут в криогенных лабораториях MIT. Учёные проверят работу плоской охватывающей катушки при максимальном магнитном поле и механической нагрузке, а также оценят её эффективность и надёжность. Полученные данные помогут создать модели для прогнозирования поведения магнита в реальных условиях эксплуатации.
Thea Energy использует необычную для стеллараторов архитектуру с плоскими катушками. Традиционные установки требуют сложных трёхмерных магнитов, которые трудно и дорого производить. В конструкции Eos вместо них применяются 12 крупных охватывающих катушек и около 300 небольших программируемых магнитов. Первые создают основное магнитное поле, а вторые позволяют точно настраивать его конфигурацию.
Небольшие магниты можно регулировать и заменять по отдельности, компенсируя погрешности сборки и износ оборудования. Их полноразмерные образцы компания уже изготовила и проверила. Теперь очередь дошла до испытаний основной охватывающей катушки — одного из ключевых элементов установки.
Результаты сотрудничества с MIT должны помочь Thea Energy снизить технические риски и приблизить создание коммерческой термоядерной электростанции. Компания рассчитывает запустить её к 2035 году. Следующая разработка — проект Helios — также будет использовать плоские магниты, которые планируют сделать более простыми в производстве и обслуживании.
Thea Energy была основана в 2022 году на базе разработок Принстонского университета и Принстонской лаборатории физики плазмы. Ранее компания объявила о сотрудничестве с Nvidia, Synopsys, Аргоннской национальной лабораторией и Принстонской лабораторией по созданию цифрового двойника будущей электростанции Helios. Однако нынешний проект с MIT посвящён не компьютерному моделированию, а физическим испытаниям реального оборудования.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Гигантский «внешний аккумулятор» на базе Tesla Megapack запущен в Австралии​

Система мощностью 250 МВт состоит из 136 аккумуляторных блоков и должна не только стабилизировать энергосеть, но и приносить доход региональному правительству​

В Канберре введена в эксплуатацию крупнейшая в истории Австралийской столичной территории (ACT) система накопления электроэнергии. Комплекс расположен в Уильямсдейле, к югу от района Таггеранонг, и включает 136 аккумуляторных блоков Tesla Megapack 2 общей мощностью 250 МВт. При пиковом потреблении он способен в течение двух часов обеспечивать электричеством примерно треть города.
Система подключена к общей энергосети: во время низкого спроса она накапливает избыточную электроэнергию, а в периоды повышенной нагрузки возвращает её обратно. Проект разработала, построила и эксплуатирует частная компания Eku Energy. Его запуск задержался примерно на год: первоначально комплекс планировали завершить в 2025 году, затем сроки перенесли на начало 2026-го.

Источник изображения: ABC News // Adam Shirley

Правительство ACT выплатит Eku Energy 368 млн австралийских долларов в течение 15 лет в рамках соглашения об эксплуатации. При этом регион получит 50% чистой выручки от продажи накопленной электроэнергии. Глава правительства ACT Эндрю Барр рассчитывает, что поступления превысят расходы на поддержку проекта, сделав его прибыльным для региона. Накопитель также должен обеспечить дополнительную энергетическую инфраструктуру для жилых домов, предприятий, больниц, университетов и дата-центров.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Китай испытал 67-метровую электростанцию на воздушном шаре: она выдает до 35 кВ, а срок службы — 20 лет​

Китайцы решили собирать энергию ветра в небе​

В Китае впервые испытали в городской среде высотную ветроэнергетическую установку S4000. Испытания прошли 6 ноября в городе Юэян провинции Хунань. Система поднялась в воздух и подтвердила возможность работы на высоте до 4000 метров. Это первый случай, когда подобная установка прошла лётные испытания в городской черте.

Источник изображения: CCTV News (опубликовано ITHome)

S4000 представляет собой привязную аэростатную платформу с габаритами 67 × 40 × 23 метра. Она заполнена гелием и поднимает на высоту несколько тысяч метров лёгкие генераторные модули. Выработанное электричество передаётся на землю по кабелю. Выходное напряжение системы составляет от 10 до 35 кВ, а расчётный срок службы — 20 лет.
Нынешние испытания были посвящены прежде всего проверке взаимодействия установки с электросетью. Разработчикам нужно было убедиться, что работа генераторов не мешает передаче электроэнергии и не нарушает устойчивость аэростата. Полёты в городской среде также позволили оценить безопасность системы в условиях, когда рядом находятся люди и здания. В перспективе такие установки планируют использовать непосредственно возле крупных населённых пунктов — там, где потребность в электричестве особенно высока.
Высотная ветроэнергетика пока остаётся малоосвоенным направлением, но обладает рядом преимуществ: на больших высотах ветер обычно сильнее, стабильнее по направлению и содержит больше энергии. Сейчас развиваются два основных подхода к её использованию. В наземных системах генератор остаётся на земле, а воздушные аппараты — например, парашюты или аэростаты — натягивают тросы и приводят механизм в действие. В воздушных системах генератор поднимается вместе с аэростатом и вырабатывает электричество непосредственно в небе. S4000 относится ко второму типу.
В августе установка уже прошла комплексные испытания на полигоне в северо-западном Китае, где её проверяли на высоте 4000 метров, в условиях сильного ультрафиолетового излучения и значительных перепадов температуры. Нынешний городской тест стал следующим этапом: он подтвердил надёжность аэростатной системы в реальных условиях и возможность её быстрого развёртывания. Теперь разработчики рассчитывают перейти к сертификации и демонстрации технологии в практических сценариях.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Дешевый марганец на замену дорогому литию: учёные увеличили ёмкость марганцевой батареи в пять раз​

Новая конструкция марганцевого аккумулятора показала ёмкость 156 А·ч/л​

Исследователи Шанхайского университета разработали способ повысить ёмкость марганцевых проточных аккумуляторов. Вместо электролита на основе растворённого сульфата марганца (MnSO₄) они использовали полутвёрдую суспензию с частицами диоксида марганца (MnO₂). В лабораторных испытаниях такой подход позволил увеличить ёмкость системы на 409% относительно исходного варианта.

Источник изображения: ИИ Gemini

Марганец интересен в качестве альтернативы литию за счет низкой стоимости, доступности и сравнительной экологической безопасности. Однако традиционные системы на основе растворённых солей ограничены растворимостью активного вещества в электролите. Это не позволяет увеличить количество марганца, участвующего в реакциях, и, соответственно, повысить запасаемую энергию.
Использование твёрдого MnO₂ помогает увеличить содержание активного материала, но у таких полутвёрдых проточных батарей есть другая проблема: химические реакции протекают относительно медленно. Из-за этого аккумуляторы хуже работают при высоких скоростях заряда и разряда.
Новый подход должен решить обе задачи. Учёные добавили твёрдый диоксид марганца непосредственно в электролит, немного изменив механизм электрохимических реакций. Во время разряда MnO₂ превращается в растворимые ионы марганца Mn²⁺. Благодаря этому аккумулятор получает доступ к дополнительному активному материалу, не ограничиваясь исходной растворимостью марганцевых солей.
При концентрации MnO₂ в суспензии 4 моль/л исследователи добились концентрации растворённого марганца 3,76 моль/л. Объёмная ёмкость системы достигла 156,2 А·ч/л — на 409% больше, чем у использованного для сравнения электролита на основе MnSO₄.
Аккумулятор сохранил высокую производительность и при плотности тока 30 мА/см²: ёмкость оставалась выше 151 А·ч/л, а энергетическая эффективность превышала 71%. По данным исследователей, это в 30 раз выше плотности тока, ранее демонстрировавшейся для полутвёрдых проточных батарей на основе MnO₂. Таким образом, увеличение содержания активного вещества не обязательно приводит к замедлению электрохимических реакций.
Учёные также выяснили, что во время зарядки диоксид марганца переходит в более реакционноспособную форму. Это ускоряет процессы, необходимые для накопления и отдачи энергии, и помогает сохранять производительность при высоких токах.
В испытаниях с суспензией концентрацией 1 моль/л аккумулятор выдержал 100 циклов заряда и разряда. Кулоновская эффективность составила около 99%, а энергетическая — 76%. Впрочем, технология пока требует доработки: исследователям предстоит уменьшить потери ёмкости, связанные с переносом марганца между частями системы и накоплением частиц.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

В Китае заработало крупнейшее в мире хранилище энергии на сжиженном воздухе​

30 октября 2026 года в китайском городе Голмуд (провинция Цинхай) к электросети подключили крупнейшую в мире установку хранения энергии на основе сжиженного воздуха (LAES, Liquid Air Energy Storage). Вместо похожего использования подземных пещер для хранения воздуха под давлением его сжижение позволяет создать компактные хранилища энергии в любой точке планеты, не привязываясь к геологическим формациям.

Источник изображения: China Green Development Investment Group​

Проект мощностью 60 МВт и ёмкостью 600 МВт·ч реализован государственной компанией China Green Development Investment Group совместно с Институтом физики и химии Китайской академии наук (Technical Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences). Установка рассчитана на выдачу электроэнергии в течение 10 часов при номинальной мощности. Строительство началось в июле 2023 года. Проект также включает солнечную электростанцию мощностью 250 МВт и получил статус национального демонстрационного проекта новых систем накопления энергии.
В режиме накопления энергии избыточная генерация от возобновляемых источников запускает работу трёхступенчатого центробежного компрессора, который сжимает предварительно очищенный от влаги и углекислого газа атмосферный воздух примерно до 7 МПа. Тепло, выделяющееся при сжатии, не сбрасывается в окружающую среду, а аккумулируется в виде горячей воды с температурой до 195 °C. Затем воздух проходит многоступенчатое охлаждение и сжижается при температуре около −194 °C. Затем жидкий состав хранится в теплоизолированных криогенных резервуарах практически при атмосферном давлении. При сжижении плотность воздуха увеличивается приблизительно в 750 раз по сравнению с обычным газообразным состоянием при комнатной температуре, что делает его хранение удобным на довольно небольших площадках.


При необходимости получить энергию жидкий воздух под давлением нагревается и переходит в газообразное состояние. Расширяющийся газ приводит в движение турбины, соединённые с электрогенераторами. Холод, высвобождающийся при испарении, также аккумулируется и впоследствии используется в следующем цикле сжижения, что позволяет возвращать часть энергии, затраченной на охлаждение. Все сложные узлы и агрегаты, по уверениям разработчиков, местного производства.

Важное конструктивное отличие LAES от традиционных систем хранения энергии в сжатом воздухе заключается в отсутствии необходимости использовать подземные соляные каверны или другие подходящие геологические образования: для хранения достаточно теплоизолированных резервуаров. Проектный КПД полного цикла станции разработчиком пока не раскрыт. КПД турбогенераторного оборудования заявлен на уровне 91,3 %. Расчётные значения КПД полного цикла LAES обычно лежат в пределах 50–60 %.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся

Электромобили смогут проезжать 2000 км на одной зарядке: CATL изучает новые батареи с литием — плотность энергии в пять раз выше, чем у твердотельных​

Один из реагентов — воздух​

Китайская CATL, один из крупнейших производителей тяговых аккумуляторов для автомобилей в мире, изучает перспективную технологию литий-воздушных батарей. В теории такие аккумуляторы способны обеспечить электромобилям запас хода свыше 2000 км без существенного увеличения массы батареи. Их расчётная плотность энергии может достигать 3505 Вт·ч/кг — это как минимум в пять раз больше показателей современных твердотельных аккумуляторов.

Главная особенность технологии заключается в том, что батарея использует кислород из окружающего воздуха в качестве одного из реагентов. При разряде металлический литий вступает в электрохимическую реакцию с кислородом, образуя пероксид лития (Li₂O₂) и высвобождая энергию для питания электродвигателя. Во время зарядки процесс должен идти в обратном направлении: пероксид лития разлагается, кислород высвобождается, а металлический литий восстанавливается. В отличие от обычных литий-ионных аккумуляторов, такой системе не нужно хранить весь необходимый для реакции материал внутри корпуса.
Однако впечатляющие характеристики пока существуют преимущественно на бумаге. Плотность энергии в 3505 Вт·ч/кг — теоретический показатель, рассчитанный исходя из химических свойств системы. Для сравнения, у обычных литий-ионных элементов он составляет примерно 200–300 Вт·ч/кг, а у перспективных твердотельных батарей — около 350–500 Вт·ч/кг.
У литий-воздушных аккумуляторов есть несколько серьёзных проблем. Образующийся при работе пероксид лития накапливается в пористом электроде и постепенно затрудняет доступ кислорода, из-за чего ёмкость батареи снижается. При зарядке этот процесс должен быть обратимым, но полностью восстановить исходное состояние пока сложно. Кроме того, содержащиеся в обычном воздухе влага и углекислый газ способны вступать в нежелательные реакции и образовывать трудноудаляемые соединения. Поэтому аккумуляторам, вероятно, потребуется дополнительная система фильтрации воздуха.

Источник Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся