Avanzamenti in a tecnulugia di e batterie per i sistemi di almacenamiento di energia marina

Prefazione

Mentre u mondu si move versu suluzioni energetiche più verdi, e batterie à u litiu anu guadagnatu una attenzione crescente. Mentre chì i veiculi elettrichi sò stati in u centru di l'attenzione per più di una decina d'anni, u putenziale di i sistemi di accumulazione di energia elettrica in ambienti marini hè statu trascuratu. Tuttavia, ci hè stata una crescita di a ricerca chì si cuncentra nantu à l'ottimisazione di l'usu di e batterie à u litiu è di i protocolli di carica per diverse applicazioni di barche. E batterie à ciclu prufondu à ioni di litiu è fosfatu in questu casu sò particularmente attraenti per via di e so alte densità energetiche, a bona stabilità chimica è a durata di vita prolungata sottu à i requisiti rigorosi di i sistemi di propulsione marina.

Cù l'aumentu di l'installazione di batterie à u litiu, cresce ancu l'implementazione di regulamenti per assicurà a sicurezza. L'ISO/TS 23625 hè una di queste regulazioni chì si cuncentra nantu à a selezzione, l'installazione è a sicurezza di e batterie. Hè cruciale nutà chì a sicurezza hè di primura quandu si tratta di l'usu di batterie à u litiu, in particulare per ciò chì riguarda i periculi d'incendiu.

Sistemi di almacenamiento di energia marina

I sistemi di almacenamiento di energia marina stanu diventendu una suluzione sempre più pupulare in l'industria marina mentre u mondu si move versu un futuru più sustenibile è ecologicu. Cum'è u nome suggerisce, sti sistemi sò cuncepiti per almacenà energia in un ambiente marinu è ponu esse aduprati per una varietà di scopi, da a propulsione di navi è barche à a furnizione di energia di riserva in casu d'emergenza.

U tipu più cumunu di sistema di accumulazione di energia marina hè una batteria à ioni di litiu, per via di a so alta densità energetica, affidabilità è sicurezza. E batterie à ioni di litiu ponu ancu esse adattate per risponde à i requisiti specifici di putenza di diverse applicazioni marine.

Unu di i principali vantaghji di i sistemi di accumulazione di energia marina hè a so capacità di rimpiazzà i generatori diesel. Utilizendu batterie à ioni di litiu, questi sistemi ponu offre una fonte di energia affidabile è sustenibile per una varietà di applicazioni. Ciò include l'alimentazione ausiliaria, l'illuminazione è altri bisogni elettrici à bordu di una nave o di un'imbarcazione. In più di queste applicazioni, i sistemi di accumulazione di energia marina ponu ancu esse aduprati per alimentà i sistemi di propulsione elettrica, rendenduli una alternativa valida à i motori diesel convenzionali. Sò particularmente adatti à e navi più chjuche chì operanu in una zona relativamente limitata.

In generale, i sistemi di almacenamiento di energia marina sò una cumpunente chjave di a transizione versu un futuru più sustenibile è ecologicu in l'industria marina.

Vantaghji di e batterie à u litiu

Unu di i vantaghji più evidenti di l'usu di batterie à litiu di almacenamiento paragunatu à u generatore diesel hè a mancanza di emissioni di gas tossichi è à effettu serra. Se e batterie sò caricate cù fonti pulite cum'è pannelli solari o turbine eoliche, puderia custituisce un'energia pulita à 100%. Sò ancu menu costose in termini di manutenzione cù menu cumpunenti. Producenu assai menu rumore, ciò chì li rende ideali per situazioni di attraccu vicinu à zone residenziali o popolate.

E batterie di litiu di almacenamiento ùn sò micca l'unicu tipu di batterie chì ponu esse aduprate. In fatti, i sistemi di batterie marine ponu esse divisi in batterie primarie (chì ùn ponu esse ricaricate) è batterie secundarie (chì ponu esse ricaricate continuamente). Quest'ultima hè più ecunomicamente benefica in una applicazione à longu andà, ancu quandu si cunsidereghja a degradazione di a capacità. E batterie à piombu-acidu sò state inizialmente aduprate, è e batterie di litiu di almacenamiento sò cunsiderate batterie emergenti. Tuttavia, a ricerca hà dimustratu chì furniscenu densità energetiche più elevate è una vita prolungata, ciò chì significa chì sò più adatte per applicazioni à longa distanza, è esigenze di carica elevata è alta velocità.

Malgradu sti vantaghji, i circadori ùn anu mostratu alcun segnu di cumpiacenza. Annantu à l'anni, numerosi disinni è studii si sò cuncentrati nantu à u miglioramentu di e prestazioni di e batterie di litiu di almacenamiento per migliurà a so applicazione marina. Questu include nuove miscele chimiche per l'elettrodi è elettroliti mudificati per prutege si da l'incendii è da e fughe termiche.

Selezzione di batterie à litiu

Ci sò parechje caratteristiche da cunsiderà quandu si sceglienu batterie à u litiu di almacenamiento per un sistema di batterie à u litiu di almacenamiento marinu. A capacità hè una specificazione critica da cunsiderà quandu si sceglie una batteria per l'almacenamentu di energia marina. Determina quanta energia pò almacenà è, dunque, a quantità di travagliu chì pò esse prudutta prima di ricaricà la. Questu hè un parametru di cuncepimentu fundamentale in l'applicazioni di propulsione induve a capacità detta u chilometraggio o a distanza chì a barca pò percorre. In un cuntestu marinu, induve u spaziu hè spessu limitatu, hè impurtante truvà una batteria cù una alta densità di energia. E batterie à più alta densità di energia sò più compatte è leggere, ciò chì hè particularmente impurtante nantu à e barche induve u spaziu è u pesu sò preziosi.

I valori di tensione è di corrente sò ancu specifiche impurtanti da cunsiderà quandu si sceglienu batterie à u litiu per i sistemi di almacenamiento di energia marina. Queste specifiche determinanu a rapidità cù a quale a batteria pò carica è scaricà, ciò chì hè impurtante per l'applicazioni induve e richieste di putenza ponu varià rapidamente.

Hè impurtante di sceglie una batteria cuncipita specificamente per l'usu marinu. L'ambienti marini sò difficili, cù esposizione à l'acqua salata, l'umidità è e temperature estreme. E batterie di litiu di almacenamiento chì sò cuncipite per l'usu marinu anu tipicamente impermeabilità è resistenza à a corrosione, è ancu altre caratteristiche cum'è a resistenza à e vibrazioni è a resistenza à i scossa per assicurà prestazioni affidabili in cundizioni difficili.

A sicurità contru à l'incendii hè ancu cruciale. In l'applicazioni marine, ci hè una quantità limitata di spaziu per u almacenamentu di e batterie è qualsiasi propagazione di u focu puderia purtà à emissioni di fumi tossichi è danni costosi. Si ponu piglià misure d'installazione per limità a diffusione. RoyPow, una sucietà cinese di fabricazione di batterie à ioni di litiu, hè un esempiu induve i microestintori integrati sò piazzati in u quadru di u paccu di batterie. Quessi estintori sò attivati sia da un signale elettricu sia brusgiendu a linea termica. Questu attiverà un generatore d'aerosol chì decompone chimicamente u refrigerante per via di una reazione redox è u sparghje per spegne u focu rapidamente prima ch'ellu si sparghji. Stu metudu hè ideale per interventi rapidi, assai adattatu per applicazioni in spazii stretti cum'è e batterie à u litiu di almacenamentu marinu.

Sicurezza è esigenze

L'usu di batterie à u litiu di almacenamiento per l'applicazioni marine hè in crescita, ma a sicurezza deve esse una priorità assoluta per assicurà una cuncepzione è una installazione adatte. E batterie à u litiu sò vulnerabili à a fuga termica è à i periculi d'incendiu s'elle ùn sò micca manipulate currettamente, in particulare in l'ambiente marinu duru cù esposizione à l'acqua salata è alta umidità. Per risponde à queste preoccupazioni, sò state stabilite norme è regulamenti ISO. Una di queste norme hè ISO/TS 23625, chì furnisce linee guida per a selezzione è l'installazione di batterie à u litiu in applicazioni marine. Questa norma specifica i requisiti di cuncepzione, installazione, manutenzione è monitoraghju di a batteria per assicurà a durabilità è u funziunamentu sicuru di a batteria. Inoltre, ISO 19848-1 furnisce linee guida nantu à i test è e prestazioni di e batterie, cumprese e batterie à u litiu di almacenamiento, in applicazioni marine.

L'ISO 26262 ghjoca ancu un rollu significativu in a sicurezza funzionale di i sistemi elettrichi è elettronichi in i navi marini, è ancu in altri veiculi. Questa norma impone chì u sistema di gestione di a batteria (BMS) sia cuncipitu per furnisce avvisi visuali o sonori à l'operatore quandu a batteria hè bassa, frà altri requisiti di sicurezza. Mentre l'aderenza à e norme ISO hè vuluntaria, u rispettu di queste linee guida prumove a sicurezza, l'efficienza è a longevità di i sistemi di batterie.

Riassuntu

E batterie di litiu di almacenamiento stanu emergendu rapidamente cum'è una suluzione di almacenamiento di energia preferita per l'applicazioni marine per via di a so alta densità energetica è di a so durata di vita estesa in cundizioni esigenti. Queste batterie sò versatili è ponu esse aduprate per una gamma di applicazioni marine, da l'alimentazione di barche elettriche à a furnitura di energia di backup per i sistemi di navigazione. Inoltre, u sviluppu cuntinuu di novi sistemi di batterie sta allargendu a gamma di pussibili applicazioni per include l'esplorazione in acque profonde è altri ambienti difficili. Si prevede chì l'adozione di batterie di litiu di almacenamiento in l'industria marina riducerà l'emissioni di gas serra è rivoluzionerà a logistica è u trasportu.