Bateria de fluxo redox de vanádio para armazenamento de energia eólica e solar

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Cientistas do Instituto Indiano de Tecnologia Madras (IIT Madras) desenvolveram uma bateria de fluxo redox de vanádio em escala de quilowatts para armazenar eletricidade gerada por projetos solares e eólicos.

Os pesquisadores disseram que o sistema, o primeiro desse tipo a ser fabricado na Índia, pode ser usado diretamente em escala industrial para armazenamento em rede. «A eficácia dos novos designs foi verificada experimentalmente», disseram eles.

O grupo disse à pv magazine que o sistema de armazenamento tem uma potência nominal de 5 kW e 8 kW de potência máxima, com 25 kWh de capacidade de armazenamento. Sua densidade de energia varia de 30 watts-hora a 40 watts-hora por litro, com uma eficiência de ida e volta de mais de 70% na potência nominal e 60% na potência de pico.

“A capacidade de armazenamento pode ser facilmente aumentada aumentando o volume do eletrólito nos reservatórios ou adicionando novos reservatórios, mantendo o mesmo número de baterias”, disse o pesquisador Ravendra Gunlapalli. «Da mesma forma, se for necessário aumentar a potência, mais chaminés podem ser conectadas aos mesmos tanques.»

Cada pilha tem 16 células, cada uma com 1.500 cm2. O eletrólito é feito de sulfato de óxido de vanádio hidratado e o eletrodo é feito de feltro de carbono grafitado.

Os pesquisadores usaram geometria tridimensional complexa e elementos de malha para simulações computacionais de dinâmica de fluidos (CFD) para estudar a distribuição do fluxo e a queda geral de pressão na célula.

«Esta combinação de experimentos e simulações para tamanhos de células na faixa de 400 a 1500 cm2 em vários tipos de campos de fluxo não foi relatada na literatura e constituiu as principais contribuições do presente trabalho», disseram. «A melhor compreensão gerada a partir desses estudos abrangentes levou a duas ideias inovadoras patenteadas testadas no nível da célula e da pilha.»