Vanadium Flow Roj Teeb Kom Zoo Rau Peb Lub Neej Tom Ntej

2023 Tus sau: Isabella Ferguson | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-09-21 21:09

Xam phaj nrog xibfwb Roberts

Dr. Ted Roberts yog tus tseev tsim ntiaj teb paub cov kws tshaj lij thiab kev hloov kho tshiab hauv cov tshuab hluav taws xob hauv tshuab hluav taws xob. Nws ua tiav nws daim BA (1987), MEng (1988), thiab PhD (1992) ntawm Cambridge University. Ua ntej tsiv mus rau Calgary hauv 2012, nws yog tus xibfwb nyob hauv University of Manchester hauv tebchaws Askiv, thiab nws yog tus tsim lub tuam txhab spin-out tuam txhab zoo, Arvia Technology Ltd.

Nws cov haujlwm tau raug lees paub los ntawm ntau qhov khoom plig thoob ntiaj teb rau kev tsim kho tshiab (IChemE Water Innovation Award, IET Innovation Award, thiab ACES European Academic Enterprise Award). Nws yog tus tuav txoj cai 22 daim ntawv tso cai, muaj 20 daim ntawv thov ntxiv lawm uas tseem tab tom tos, thiab tau luam tawm ntau tshaj 100 daim ntawv hauv kev tshaj xov xwm thoob ntiaj teb.

Professor Roberts, ua tsaug rau koj los koom nrog peb

Txij li koj yog tus kws tshaj lij hauv kev siv tshuab electrochemical cia, peb xav nug koj qee cov lus kom nkag siab txog cov thev naus laus zis thiab cov kev cia siab zoo dua. Yog li, ua ntej, let’s start with

Dab tsi yog electrochemical cia tshuab?

Electrochemical lub zog cia khoom, feem ntau hu ua roj teeb, khaws lub zog hluav taws xob hauv tshuaj. Cov cuab yeej hluav taws xob zoo li cov roj teeb cia cov hluav taws xob hloov hluav taws xob hloov mus ua cov tshuaj tiv thaiv kev ua kom raug, thiab rov qab los. Yog li, thaum them lub roj teeb rov qab, hluav taws xob hloov hluav taws xob hloov mus rau hauv hluav taws xob cov khoom hauv lub roj teeb, thiab thaum lub roj teeb tawm, lub zog hluav taws xob tau hloov mus rau hauv hluav taws xob hluav taws xob.

Lub tshuab hluav taws xob tsis zoo nrog rau vanadium ntws roj teeb li cas?

Vanadium ntws roj teeb yog ib hom roj teeb (hu ua redox flow roj teeb) uas khaws cov tshuaj lom neeg lub zog hauv cov kua uas tau ntws los ntawm lub roj teeb thaum them los lossis tawm. Raws li rub tawm los ntawm lub npe, lub zog hauv tshuaj lom neeg yog khaws cia hauv vanadium hauv ntau cov ntawv sib txawv, uas yog yaj hauv dej acidified.

Lub tshuab hluav taws xob electrochemical tsim lub zog li cas?

Hluav taws xob lub zog xav tau hluav taws xob, thiab hauv lub tshuab hluav taws xob hauv hluav taws xob, hluav taws xob tau hloov los ntawm hom chemical mus rau lub roj teeb hluav taws xob (cov hluav taws xob). Tom qab lub vanadium ntws roj teeb raug them, ntawm ib sab ntawm lub roj teeb, vanadium hom muaj qhov dhau ntawm cov hluav taws xob (ntawm qhov tsis zoo electrode ntawm lub roj teeb), thiab nyob rau lwm sab, lub vanadium ions muaj kev tsis txaus hluav taws xob. Yog li, thaum lub Circuit Court ua tiav los ntawm kev sib txuas ntawm cov roj teeb hluav taws xob txuas mus rau ib qho dhau ntawm lub teeb hluav taws xob (piv txwv li lub teeb hluav taws xob, lossis lub tshuab hluav taws xob), cov xaim hluav taws xob raug thawb los ntawm vanadium hom ntawm qhov tsis zoo electrode (uas muaj qhov dhau ntawm hluav taws xob) los ntawm cov xaim hluav taws xob mus rau qhov zoo electrode, qhov chaw uas lawv tau rub tawm los ntawm cov hom vanadium uas muaj tsis txaus cov hluav taws xob.

Dab tsi yog qee yam cuam tshuam rau kev ua tau zoo ntawm vanadium ntws roj teeb thiab ua li cas tuaj yeem siv cov ntsiab lus no coj los ua qhov zoo rau peb lub neej tom ntej?

Ib lub roj teeb muaj peev xwm ua tau raws li ob qho: 1) lub zog uas lub roj teeb tuaj yeem ua tau (kW) thiab 2) lub peev xwm, lossis cov nqi ntawm lub zog khaws cia (kWh lossis kJ). Lub peev xwm tseem tuaj yeem ua cim ntawm lub sijhawm ntawm lub roj teeb uas tawm (feeb / teev). Kev ua haujlwm ntawm lub roj teeb tuaj yeem tsim los ntawm ntau yam, xws li:

Lub round-trip efficiency: qhov piv ntawm lub zog rov qab thaum lub roj teeb tawm mus rau lub zog siv thaum them lub roj teeb.

• Lub neej ua haujlwm ntawm lub neej: muaj pes tsawg zaus tuaj yeem them lub roj teeb thiab tawm ua ntej nws pib poob nws lub zog khaws cia.
• Lub zog ntog (kWh / kg): qhov sib piv ntawm cov hluav taws xob khaws cia rau qhov hnyav (lossis ntim) ntawm lub roj teeb.
• Lub zog ceev (kW / kg): qhov sib piv ntawm cov hluav taws xob khaws cia rau qhov hnyav (lossis ntim) ntawm lub roj teeb.

Qhov kom zoo dua ntawm vanadium ntws roj teeb yog tias tsis zoo li cov roj teeb hluav taws xob, uas khaws cov tshuaj hauv lub roj teeb, lub peev xwm ntawm lub roj teeb tuaj yeem yog qhov ntsuas nws tus kheej ntawm lub hwj chim, tsuas yog los ntawm muaj cov roj loj loj rau lub vanadium qhov twg lub zog cia. Cov roj teeb Vanadium muaj feem tsawg lub zog siv hluav taws xob, tab sis lub neej ntev heev, thiab lawv kuj siv tau yooj yim. Cov kev zoo no ua rau lawv zoo rau cov ntawv thov siv nrog chaw cia hluav taws xob, xws li khaws lub hnub ci zog thaum nruab hnub rau siv tom qab tsaus.

Li cas vanadium ntws roj teeb tau hloov pauv txoj kev lub zog cia thiab tsim thoob ntiaj teb?

Cov roj teeb Vanadium yuav ua kom muaj kev siv hluav taws xob ntau dua los ntawm kev ua kom muaj txiaj ntsig zoo ntawm kev xa khoom thiab kev thov. Qhov no yuav txhim kho kev ua tau zoo thiab kev siv hluav taws xob txuas ntxiv dua tshiab xws li lub hnub ci thiab cua, ntxiv rau cov pa hluav taws xob niaj hnub los ntawm fossil fuels thiab nuclear lub zog. Vanadium ntws roj teeb yuav zoo li siv hauv thaj chaw hauv tsev, chaw ua lag luam thiab chaw tsim khoom, nrog rau kev sib txuas rau cov tes hauj lwm hluav taws xob.

Daim duab los ntawm Denny Müller ntawm Unsplash

Peb tuaj yeem tham txog qhov sib txawv ntawm vanadium ntws roj teeb thiab lithium? Muaj kev ntxhov siab ntau ntawm ob hom thev naus laus zis. Lithium zoo li yog qhov thev naus laus zis zoo tshaj plaws rau kev siv hauv kev mus ncig. Koj pom qhov chaw rau vanadium ntws roj teeb los ua dab tsi?

Lithium roj teeb yog lub tshuab thev naus laus zis - piv rau lwm cov roj teeb, lawv muaj lub zog siv hluav taws xob thiab yog li lub teeb hnyav thiab haum rau cov khoom siv hluav taws xob nqa khoom thiab kev thauj khoom. Vanadium ntws roj teeb muaj lub zog qis dua ntom nti, yog li zoo dua rau kev siv nyob ruaj ruaj, qhov twg lub roj teeb tsis tas yuav tsum txav chaw. Lithium roj teeb khaws cov tshuaj muaj zog hauv cov roj teeb hluav taws xob, yog li txhawm rau ua kom cov roj teeb muaj peev xwm, koj qhov tseem ceeb xav tau cov roj teeb ntxiv.

Feem ntau, cov roj teeb lithium yuav tso tawm ntawm lawv cov roj ntsuas hluav taws xob hauv ob peb teev ntawm feem ntau. Hauv kev sib piv, vanadium ntws roj teeb tuaj yeem yooj yim tsim nrog qhov muaj peev xwm loj (> 5 teev) los ntawm kev nce loj ntawm cov tso tsheb hlau luam siv los khaws cov kev daws teeb meem vanadium. Lwm qhov teeb meem uas muaj cov roj teeb lithium yog lawv lub neej tsis xws luag: dhau sijhawm, lawv cov kev ua haujlwm tsis zoo, tshwj xeeb tshaj yog tias lawv tau ua haujlwm ntawm cov nqi tso tawm siab, lossis tawm mus siab heev. Hauv kev sib piv, vanadium redox ntws roj teeb muaj lub neej ntev ntev dua, thiab lawv tuaj yeem tso tawm tag nrho yam tsis muaj kev cuam tshuam rau lawv cov kev ua tau zoo. Lawv kuj siv tau yooj yim dua, thiab cov kev daws teeb meem vanadium tau yooj yim rov qab siv dua thaum kawg ntawm lub roj teeb. Tam sim no, vanadium ntws roj teeb yog kim dua roj teeb lithium. Txawm li cas los xij, hauv lub sijhawm ntev, tus nqi ntawm cov roj teeb ntws tuaj yeem ua haujlwm tawm pheej yig dua. Lithium roj teeb kuj tseem yog lub tshuab thev naus laus zis ntau dua, thiab nrog lub sijhawm, vanadium roj teeb yuav dhau los ua kev sib tw rau cov ntawv thov lub zog cia.

Lub pob hluav taws xob hauv cheeb tsam muaj peev xwm sib txuas sib luag ntawm cov tshuab tsim hluav taws xob, xws li cua thiab hnub ci zog, tsis muaj lub zog cia?

Muaj lwm txoj hauv kev los tswj kom tsis tuaj yeem tsim hluav taws xob tsis muaj teeb meem ntawm lub tshuab hluav taws xob uas tsis muaj lub zog cia. Ib qho kev xaiv yog muaj qhov tsim hluav taws xob ntxiv, xws li cov roj turbines, muaj peev xwm muab tso saum cov hluav taws xob thaum cov neeg xav tau ntau dua li cov khoom siv, thaum lub sijhawm muaj qhov xav tau siab lossis thaum cua thiab hnub ci tsim hluav taws xob tsawg tsawg. Lwm lub tswv yim yog siv cov tes hauj lwm loj, yog li ntawd cov cheeb tsam uas muaj cov khoom siv ntau dhau (piv txwv li, thaum cov cua tsim hluav taws xob siab, lossis qhov xav tau hluav taws xob tsawg) tuaj yeem pab txhawb cov cheeb tsam uas qhov kev xav tau siab lossis qhov khoom siv qis (piv txwv li, thaum cua hlob tsis txaus kom muaj cua hlob tsawg).

Kev tswj cov kev thov kuj tseem siv tau - piv txwv, muab cov neeg hauv tsev thiab cov neeg siv khoom qis dua nyob rau lub sijhawm thaum muaj ntau tshaj ntawm cov khoom xa tuaj. Nrog rau kev siv hluav taws xob ntau hauv tsheb, kev tswj hwm kev xav tau ntawm lub tsheb them nqi kuj tseem siv tau, thiab lub tsheb roj teeb kuj tseem siv tau los ua cov khoom siv hluav taws xob nyob ntawm cov hluav taws xob. Ua raws li cov xwm txheej, lub zog cia yuav qis dua, muab cov kev ua tau zoo dua, thiab txo cov kev cuam tshuam ib puag ncig ib puag ncig, thaum piv nrog muaj cov cim ntxiv lossis tsim cov kev sib txuas loj dua. Hauv kev xyaum, nws zoo li yuav muaj kev sib txuas ua ke nrog lub zog cia nrog lwm qhov kev xaiv yuav raug siv nyob rau hauv feem ntau qhov xwm txheej.

Lub Tsev Kawm Ntawv Qib Siab ntawm Calgary yuav ib lub vanadium ntws roj teeb los ntawm StorEn *. Qhov haujlwm twg koj pawg yuav ua nrog roj teeb?

Peb npaj siv lub roj teeb no los txhawb peb cov kev tshawb fawb ntawm vanadium ntws roj teeb thev naus laus zis thiab nws cov kev sib xyaw rau kev siv hluav taws xob. Peb yuav siv cov roj teeb los ntsuas cov nplai ntawm cov khoom siv roj teeb tshiab cov thev naus laus zis uas tau cog lus pom zoo ntawm chaw kuaj ntsuas rau txhim kho vanadium ntws roj teeb kev ua haujlwm. Peb tseem tabtom kawm txog vanadium extraction thiab purification, thiab ntsuas cov kev cuam tshuam ntawm impurities ntawm cov roj teeb ntws, nrog lub hom phiaj ntawm txo tus nqi ntawm cov kev daws teeb meem vanadium. Nrog lub roj teeb no, peb yuav tuaj yeem ua qauv qhia tias cov kev coj ua qis dua tuaj yeem siv los tsim cov vanadium cov kev ua haujlwm uas ua haujlwm tau zoo hauv cov roj teeb. Lub roj teeb tseem yuav sib xyaw nrog lub hnub ci ci, kom ntsuas cov roj teeb tswj kev siv thev naus laus zis thiab kev siv cov nqi hluav taws xob qis dua los txuas cov roj teeb nrog kev tsim dua tshiab

Koj tuaj yeem ua ib qho (tsis hais txog) kev kwv yees rau yav tom ntej ntawm vanadium ntws roj teeb thiab lawv lub peev xwm rau kev thev naus laus zis?

Nrog rau kev nce kev nqis tes ua ntawm kev tsim kho dua tshiab, muaj qhov kev lag luam nthuav dav sai rau lub zog cia hauv chaw nres tsheb. Raws li qhov zoo tau tham los saum toj no, vanadium ntws roj teeb cia siab tias yuav ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv cov kev siv no thaum xyoo caum tom ntej. Tus nqi thev naus laus zis los txo qis, thiab qhov no yuav yog qhov tsim nyog rau daim ntawv thov ntawm vanadium ntws roj teeb. Txo tus nqi tuaj yeem ua tiav los ntawm kev hloov tshiab hauv cov roj teeb tsim thiab cov khoom siv los txhim kho kev ua haujlwm thiab txo lub roj me thiab roj. Kev ruaj ntseg muab cov khoom rau nqi qis vanadium haum rau cov roj teeb ntws tshuab kuj tseem xav tau.

Lub roj teeb ntawm University of Calgary yuav los ntawm StorEn yog qhov loj tib yam li lawv cov roj teeb thaj chaw. StorEn tswj hwm los ntim cov thev naus laus zis no hauv kev ntsuas me me rau cov ntawv thov nyob. Koj puas pom ib qho zoo los siv vanadium ntawm qhov chaw ntawm lithium hauv qhov chaw nyob chaw

Ib qho kev txhawj xeeb nrog lithium roj teeb yog qhov hluav taws kub phom sij lawv tuaj yeem nthuav tawm. Vanadium ntws roj teeb muaj kev nyab xeeb, raws li lub zog tau khaws cia hauv dej, thiab yog li tsis muaj kev phom sij ntawm hluav taws. Tsis tas li ntawd, kev ntseeg tau thiab kev ua haujlwm ruaj khov, suav nrog kev tso tawm sib sib zog nqus, yog lwm qhov zoo dua rau cov ntawv thov nyob hauv zej zog. Kev tsim qauv ntawm cov dej me me vanadium ntws roj teeb nrog kev cia 5 teev lossis ntau dua yuav zoo rau cov ntawv thov chaw nyob, tshwj xeeb rau kev sib koom ua ke ntawm cov hluav taws xob hauv hnub ci.

Vanadium electrolyte rov qab siv tau - dab tsi yog qhov cuam tshuam rau kev ua kom ruaj khov thiab kev lag luam mining?

Raws li tau hais los saum toj no, vanadium electrolyte yog siv rov qab siv tau, thiab lwm cov roj teeb lwm kuj tuaj yeem rov ua tau yooj yim los ntawm cov kev tsim tau zoo. Vanadium ntws roj teeb muaj lub zog ntau dua li lwm cov roj teeb thev naus laus zis, uas feem ntau nyuaj rau kev rov ua dua tshiab, kev rov ua dua tshiab tseem nyob hauv kev txhim kho. Txawm hais tias vanadium electrolyte yog rov siv tau, nce kev siv ntawm vanadium ntws roj teeb thev naus laus zis yuav tsim kom muaj kev xav tau ntxiv rau cov khoom siv vanadium. Tam sim no, vanadium tsim tawm raws li cov khoom lag luam tsim los ntawm cov hlau ntau lawm, thiab daim ntawv thov lub ntsiab rau vanadium yog nyob rau hauv cov hlau alloys. Tus nqi vanadium yog qhov tsis haum vim yog kev hloov pauv hauv cov khoom thiab xav tau, tsis cuam tshuam rau qhov muaj thiab nqi ntawm vanadium ntau lawm. Raws li tau hais los saum no, yuav tsum muaj cov roj xa tuaj rau vanadium ntws roj teeb. Muaj sijhawm los tsim kev txhim kho kev lag luam vanadium kev lag luam hom phiaj ntau ntau ntawm vanadium rau kev siv hauv cov roj teeb ntws. Tseem muaj cov khib nyiab uas muaj cov nqi ntau ntawm vanadium, xws li cov hmoov tshauv ya los ntawm kev sib txuas ntawm cov roj hnyav, uas tuaj yeem kho tau yooj yim los tsim cov vanadium rau ntws cov roj teeb.

Ua tsaug rau koj lub sijhawm

Koj tuaj yeem kawm paub ntau ntxiv txog Professor Roberts ntawm no.

Xav paub ntau ntxiv, mus xyuas Storen.tech.

StorEnTech yuav siv sijhawm dab tsi vanadium roj teeb twb tau cog lus - kav ntev thiab tsis ruaj khov - thiab siv R&D txuas ntxiv los tsom rau kev txhim kho cov hluav taws xob ua kom zoo ntawm cov pawg, lub zog ntawm cov hluav taws xob, thiab cov qauv hluav taws xob. Los ntawm cov txheej txheem no, lub tuam txhab tsim cov khoom hluav taws xob zoo, muaj zog, ib puag ncig zoo.

* Kab lus no yog txhawb nqa los ntawm StorEn Technologies.