Дэлхийгээ тогтвортой гэрэлтүүлээрэй: Давстай усны чийдэнгийн давуу талыг олж мэдээрэй

Давстай усны чийдэн: Тогтвортой гэрэлтүүлгийн шийдэл

Танилцуулга

Давстай усны чийдэн нь энгийн цахилгаан химийн урвалаар хөнгөн цагаан ба хүчилтөрөгчийн хүчийг ашигладаг байгальд ээлтэй гэрэлтүүлгийн шинэлэг шийдэл юм. Энэхүү технологи нь зөвхөн гэрлээр хангаад зогсохгүй тогтвортой байдал, байгаль орчны хариуцлагыг дэмждэг.

1. Техникийн зарчим

Давстай усны чийдэнгийн үндсэн технологи нь давстай усан дахь хөнгөн цагааны хайлш (анод) ба хүчилтөрөгч (катод) хоорондын цахилгаан химийн урвал дээр суурилдаг. Урвалын хариуг дараах байдлаар нэгтгэн дүгнэж болно.

Хөнгөн цагаан Al + Хүчилтөрөгч O + Ус HO → Хөнгөн цагааны гидроксид Al OH + Цахилгаан эрчим хүч

Энэ процессын явцад хөнгөн цагаан нь цахилгаан гүйдэл үүсгэхийн тулд электронуудыг ялгаруулж, LED гэрлийг тэжээдэг. Урвал бүр хэдэн цагийн турш үргэлжилж болох ба давстай усыг дүүргэх эсвэл хөнгөн цагаан электродыг солих замаар дэнлүүг дахин ашиглаж болно.

2. Байгаль орчны ашиг тус

   

Нүүрстөрөгчийн ялгаралгүй: Энэ чийдэн нь зөвхөн хөнгөн цагаан, хүчилтөрөгч, давстай усанд ажилладаг бөгөөд эрчим хүч үйлдвэрлэх явцад хүлэмжийн хий болон хортой бодис үүсгэдэггүй.

Тогтвортой материал:

Дахин боловсруулах боломжтой хөнгөн цагаан: Дахин боловсруулах хувь нь 90%-иас давсан тохиолдолд ашигласан хөнгөн цагаан электродыг хайлуулж, дахин ашиглах боломжтой бөгөөд энэ нь нөөцийн зарцуулалтыг бууруулдаг.

Хоргүй дайвар бүтээгдэхүүн: Үүссэн хөнгөн цагааны гидроксид нь идэвхгүй бөгөөд байгальд задардаг эсвэл бохир ус цэвэрлэх гэх мэт үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах боломжтой.

Бага нөөцийн саад бэрхшээл: Зөвхөн давстай ус (эсвэл далайн ус) болон агаар (хүчилтөрөгч) шаарддаг тул цахилгаангүй алслагдсан бүс нутагт тохиромжтой.

Уламжлалт батерейг солих: Нэг удаагийн батерейнд (хар тугалга, мөнгөн ус агуулсан) хамаарлыг бууруулж, хөрсний бохирдлоос сэргийлнэ.

3. Хязгаарлалт

Хүчилтөрөгчийн хангамжийн хамаарал: Хүчилтөрөгчийн хүрэлцээг хангахын тулд нээлттэй бүтэцтэй байх шаардлагатай; хаалттай орчинд үр ашиг буурч болно.

Электродын хэрэглээ: Хөнгөн цагаан нь ашиглалтын явцад аажмаар исэлдэж, электродыг тогтмол солих шаардлагатай болдог бөгөөд энэ нь урт хугацааны зардалд нөлөөлж болзошгүй юм.

4. Хэрэглэх боломжтой хувилбарууд

Цахилгаан сүлжээнээс гадуур эсвэл тогтворгүй эрчим хүчний бүсүүд: Зүүн өмнөд Ази (Филиппин, Индонез гэх мэт) болон эрэг орчмын Африкийн эрчим хүчний хомсдолыг шийдвэрлэх далайн ус, агаарыг ашиглах боломжтой алслагдсан хөдөө орон нутаг, арлуудад тохиромжтой.

Яаралтай тусламжийн гэрэлтүүлгийн шийдэл: Газар хөдлөлт, үер зэрэг гамшгийн үед хурдан ашиглах боломжтой, АНУ-д болсон хар салхины дараах яаралтай тусламжийн гэрэлтүүлэг гэх мэт түлшинд суурилсан гэрэлтүүлэгтэй холбоотой аюулгүй байдлын аюулаас зайлсхийдэг.

Гадна болон хөдөлгөөнт хэрэглээ: Шөнийн цагаар ажиллахад хангалттай гэрэлтүүлгийг хангадаг далайн усыг эрчим хүч болгон ашиглаж чаддаг загас агнуурын завинд тохиромжтой. Хөнгөн жинтэй бөгөөд түлш, цэнэглэх төхөөрөмж шаардлагагүй, кемп эсвэл хайгуул хийхэд аюулгүй.

Боловсролын болон байгаль орчны хэрэглээ: Хөнгөн цагаан-хүчилтөрөгчийн урвалаар дамжуулан цэвэр эрчим хүчний зарчмуудыг харуулж, залуучуудын дунд STEM боловсролыг сурталчлахын зэрэгцээ нүүрстөрөгч багатай амьдрах санаачлагын бэлгэдэл болдог.

5. Зах зээлийн амьдрах чадварын шинжилгээ

Зах зээлийн эрэлт: Дэлхий даяар (Дэлхийн банк) 780 сая орчим хүн цахилгаан эрчим хүчний дутагдалтай байгаа тул хэрэглэгчдийн томоохон суурь бий.

Өсөн нэмэгдэж буй гадаа эдийн засаг: 2023 онд дэлхийн гадаа тоног төхөөрөмжийн зах зээл 50 тэрбум ам.доллар давж, давстай усны чийдэн зэрэг байгаль орчинд ээлтэй бүтээгдэхүүнийг бий болгосон.

Өрсөлдөх давуу тал:

Нарны гэрлийн шаардлагагүй (нарны гэрлээс ялгаатай) болон чимээгүй ажиллагаа (түлшний үүсгүүрээс ялгаатай) нэн даруй ашиглах боломжтой.

Дүгнэлт

Хөнгөн цагаан ба хүчилтөрөгч дээр суурилсан давстай усны чийдэнгийн технологи нь сүлжээнээс гадуур гэрэлтүүлэг, яаралтай тусламж, байгаль орчны боловсролд тохиромжтой, цэвэр хариу үйлдэл бүхий хямд өртөгтэй, хялбар хүртээмжтэй шийдэл юм. Электродын ашиглалтын хугацаа, хэрэглэгчийн дадал зуршил зэрэг сорилтууд байсаар байгаа ч түүний энгийн эрчим хүчний загвар нь дэлхийн нүүрстөрөгчийн саармагжилтын чиг хандлагатай төгс нийцдэг. Ирээдүйн дэвшилтүүд нь давстай усны чийдэнг яаралтай тусламжийн бүтээгдэхүүнээс өргөн хэрэглэгддэг ногоон эрчим хүчний шийдэл рүү шилжүүлэхийн тулд бодлогын дэмжлэг, шинэлэг бизнесийн загваруудыг ашиглан технологийн давталтаар дамжуулан урт хугацааны зардлыг бууруулахад чиглэх ёстой.