Avvanzi fit-teknoloġija tal-batteriji għal sistemi ta' ħażna tal-enerġija tal-baħar

Prefazju

Hekk kif id-dinja qed tinbidel lejn soluzzjonijiet ta' enerġija aktar ekoloġiċi, il-batteriji tal-litju kisbu aktar attenzjoni. Filwaqt li l-vetturi elettriċi ilhom taħt il-lenti għal aktar minn għaxar snin, il-potenzjal tas-sistemi tal-ħażna tal-enerġija elettrika f'ambjenti marittimi ġie injorat. Madankollu, kien hemm żieda fir-riċerka ffukata fuq l-ottimizzazzjoni tal-użu tal-batteriji tal-litju għall-ħażna u l-protokolli tal-iċċarġjar għal applikazzjonijiet differenti tad-dgħajjes. Il-batteriji taċ-ċiklu profond tal-jone tal-litju-fosfat f'dan il-każ huma partikolarment attraenti minħabba d-densitajiet għoljin ta' enerġija tagħhom, l-istabbiltà kimika tajba, u l-ħajja taċ-ċiklu fit-tul taħt ir-rekwiżiti stretti tas-sistemi ta' propulsjoni marittima.

Hekk kif l-installazzjoni ta' batteriji tal-litju għall-ħażna tikseb momentum, hekk ukoll tagħmel l-implimentazzjoni ta' regolamenti biex tiġi żgurata s-sikurezza. L-ISO/TS 23625 huwa regolament bħal dan li jiffoka fuq l-għażla, l-installazzjoni u s-sikurezza tal-batteriji. Huwa kruċjali li wieħed jinnota li s-sikurezza hija importanti ħafna fir-rigward tal-użu ta' batteriji tal-litju, partikolarment fir-rigward tal-perikli tan-nar.

Sistemi ta' ħażna tal-enerġija tal-baħar

Sistemi ta' ħżin tal-enerġija marittima qed isiru soluzzjoni dejjem aktar popolari fl-industrija marittima hekk kif id-dinja timxi lejn futur aktar sostenibbli u favur l-ambjent. Kif jissuġġerixxi l-isem, dawn is-sistemi huma ddisinjati biex jaħżnu l-enerġija f'ambjent marittimu u jistgħu jintużaw għal diversi skopijiet, mill-propulsjoni ta' vapuri u dgħajjes sal-provvista ta' enerġija ta' backup f'każ ta' emerġenza.

L-aktar tip komuni ta’ sistema ta’ ħażna tal-enerġija tal-baħar hija batterija tal-jone tal-litju, minħabba d-densità għolja tal-enerġija, l-affidabbiltà u s-sikurezza tagħha. Il-batteriji tal-jone tal-litju jistgħu wkoll jiġu mfassla biex jissodisfaw ir-rekwiżiti speċifiċi tal-enerġija ta’ applikazzjonijiet marittimi differenti.

Wieħed mill-benefiċċji ewlenin tas-sistemi tal-ħażna tal-enerġija tal-baħar huwa l-abbiltà tagħhom li jissostitwixxu l-ġeneraturi tad-diżil. Bl-użu ta' batteriji tal-jone tal-litju, dawn is-sistemi jistgħu joffru sors ta' enerġija affidabbli u sostenibbli għal varjetà ta' applikazzjonijiet. Dan jinkludi enerġija awżiljarja, dawl, u bżonnijiet elettriċi oħra abbord vapur jew bastiment. Minbarra dawn l-applikazzjonijiet, is-sistemi tal-ħażna tal-enerġija tal-baħar jistgħu jintużaw ukoll biex iħaddmu sistemi ta' propulsjoni elettrika, u b'hekk ikunu alternattiva vijabbli għall-magni diesel konvenzjonali. Huma partikolarment adattati għal bastimenti iżgħar li joperaw f'żona relattivament limitata.

B'mod ġenerali, is-sistemi tal-ħażna tal-enerġija tal-baħar huma komponent ewlieni tat-tranżizzjoni lejn futur aktar sostenibbli u ekoloġiku fl-industrija tal-baħar.

Vantaġġi tal-batteriji tal-litju

Wieħed mill-aktar vantaġġi evidenti tal-użu ta' batteriji tal-litju għall-ħażna meta mqabbel ma' ġeneratur tad-diżil huwa n-nuqqas ta' emissjonijiet ta' gassijiet tossiċi u serra. Jekk il-batteriji jiġu ċċarġjati bl-użu ta' sorsi nodfa bħal pannelli solari jew turbini tar-riħ, dan jista' jikkostitwixxi enerġija nadifa 100%. Huma wkoll irħas f'termini ta' manutenzjoni b'inqas komponenti. Jipproduċu ħafna inqas storbju, u dan jagħmilhom ideali għal sitwazzjonijiet ta' docking ħdejn żoni residenzjali jew popolati.

Il-batteriji tal-litju għall-ħażna mhumiex l-uniku tip ta’ batteriji li jistgħu jintużaw. Fil-fatt, is-sistemi tal-batteriji tal-baħar jistgħu jinqasmu f’batteriji primarji (li ma jistgħux jiġu ċċarġjati mill-ġdid) u batteriji sekondarji (li jistgħu jiġu ċċarġjati mill-ġdid kontinwament). Tal-aħħar huma aktar ta’ benefiċċju ekonomiku f’applikazzjoni fit-tul, anke meta wieħed jikkunsidra d-degradazzjoni tal-kapaċità. Il-batteriji taċ-ċomb-aċidu kienu inizjalment użati, u l-batteriji tal-litju għall-ħażna huma kkunsidrati bħala batteriji emerġenti ġodda. Madankollu, ir-riċerka wriet li jipprovdu densitajiet ta’ enerġija ogħla u ħajja itwal, li jfisser li huma aktar adattati għal applikazzjonijiet fuq medda twila, u għal talbiet ta’ tagħbija għolja u veloċità għolja.

Irrispettivament minn dawn il-vantaġġi, ir-riċerkaturi ma wrew l-ebda sinjal ta’ kompjaċenza. Matul is-snin, bosta disinji u studji ffokaw fuq it-titjib tal-prestazzjoni tal-batteriji tal-litju għall-ħażna biex itejbu l-applikazzjoni marittima tagħhom. Dan jinkludi taħlitiet kimiċi ġodda għall-elettrodi u elettroliti modifikati sabiex jipproteġu kontra n-nirien u l-eċċitament termali.

Għażla ta' batterija tal-litju

Hemm diversi karatteristiċi li għandek tikkonsidra meta tagħżel batteriji tal-litju għall-ħażna għal sistema ta' batteriji tal-litju għall-ħażna tal-enerġija tal-baħar. Il-kapaċità hija speċifikazzjoni kritika li għandek tikkonsidra meta tagħżel batterija għall-ħażna tal-enerġija tal-baħar. Din tiddetermina kemm enerġija tista' taħżen u sussegwentement, l-ammont ta' xogħol li jista' jiġi prodott qabel ma terġa' tiċċarġjaha. Dan huwa parametru fundamentali tad-disinn f'applikazzjonijiet ta' propulsjoni fejn il-kapaċità tiddetta l-mili jew id-distanza li d-dgħajsa tista' tivvjaġġa. F'kuntest marittimu, fejn l-ispazju ħafna drabi jkun limitat, huwa importanti li ssib batterija b'densità għolja ta' enerġija. Batteriji b'densità ogħla ta' enerġija huma aktar kompatti u ħfief, li huwa partikolarment importanti fuq dgħajjes fejn l-ispazju u l-piż huma prezzjużi.

Il-klassifikazzjonijiet tal-vultaġġ u l-kurrent huma wkoll speċifikazzjonijiet importanti li għandek tikkonsidra meta tagħżel batteriji tal-litju għall-ħażna għal sistemi ta' ħażna tal-enerġija tal-baħar. Dawn l-ispeċifikazzjonijiet jiddeterminaw kemm malajr il-batterija tista' tiċċarġja u tiskarika, li huwa importanti għal applikazzjonijiet fejn id-domanda għall-enerġija tista' tvarja malajr.

Huwa importanti li tagħżel batterija li hija ddisinjata speċifikament għall-użu fuq il-baħar. L-ambjenti tal-baħar huma ħorox, b'espożizzjoni għall-ilma mielaħ, l-umdità, u temperaturi estremi. Batteriji tal-litju għall-ħażna li huma ddisinjati għall-użu fuq il-baħar tipikament ikollhom reżistenza għall-ilma u għall-korrużjoni, kif ukoll karatteristiċi oħra bħar-reżistenza għall-vibrazzjoni u r-reżistenza għax-xokkijiet biex jiżguraw prestazzjoni affidabbli f'kundizzjonijiet diffiċli.

Is-sikurezza min-nirien hija wkoll kruċjali. F'applikazzjonijiet marittimi, hemm ammont limitat ta' spazju għall-ħażna tal-batteriji u kwalunkwe tixrid ta' nar jista' jwassal għal rilaxxi ta' dħaħen tossiċi u ħsarat għaljin. Jistgħu jittieħdu miżuri ta' installazzjoni biex jiġi limitat it-tixrid. RoyPow, kumpanija Ċiniża li timmanifattura batteriji tal-jone tal-litju, hija eżempju wieħed fejn mikro-estinturi integrati jitqiegħdu fil-qafas tal-pakkett tal-batteriji. Dawn l-estinturi huma attivati jew b'sinjal elettriku jew billi tinħaraq il-linja termali. Dan jattiva ġeneratur tal-ajrusol li jiddekomponi kimikament il-likwidu li jkessaħ permezz ta' reazzjoni redox u jxerrdu biex jitfi n-nar malajr qabel ma jinfirex. Dan il-metodu huwa ideali għal interventi rapidi, adattat sew għal applikazzjonijiet fi spazji stretti bħal batteriji tal-litju għall-ħażna marittima.

Sigurtà u rekwiżiti

L-użu ta' batteriji tal-litju għall-ħażna għal applikazzjonijiet marittimi qed jiżdied, iżda s-sikurezza għandha tkun prijorità ewlenija biex jiġu żgurati disinn u installazzjoni xierqa. Il-batteriji tal-litju huma vulnerabbli għal sħana żejda u perikli ta' nar jekk ma jiġux immaniġġjati b'mod korrett, partikolarment fl-ambjent marittimu ħarxa b'espożizzjoni għall-ilma mielaħ u umdità għolja. Biex jiġu indirizzati dawn it-tħassib, ġew stabbiliti standards u regolamenti ISO. Wieħed minn dawn l-istandards huwa ISO/TS 23625, li jipprovdi linji gwida għall-għażla u l-installazzjoni ta' batteriji tal-litju f'applikazzjonijiet marittimi. Dan l-istandard jispeċifika r-rekwiżiti tad-disinn, l-installazzjoni, il-manutenzjoni u l-monitoraġġ tal-batterija biex tiġi żgurata d-durabbiltà u t-tħaddim sikur tal-batterija. Barra minn hekk, l-ISO 19848-1 jipprovdi gwida dwar l-ittestjar u l-prestazzjoni tal-batteriji, inklużi batteriji tal-litju għall-ħażna, f'applikazzjonijiet marittimi.

L-ISO 26262 għandu wkoll rwol sinifikanti fis-sikurezza funzjonali tas-sistemi elettriċi u elettroniċi f'bastimenti tal-baħar, kif ukoll f'vetturi oħra. Dan l-istandard jimponi li s-sistema ta' ġestjoni tal-batterija (BMS) trid tkun iddisinjata biex tipprovdi twissijiet viżwali jew awdjo lill-operatur meta l-batterija tkun baxxa fil-qawwa, fost rekwiżiti oħra ta' sikurezza. Filwaqt li l-aderenza għall-istandards tal-ISO hija volontarja, il-konformità ma' dawn il-linji gwida tippromwovi s-sikurezza, l-effiċjenza u l-lonġevità tas-sistemi tal-batteriji.

Sommarju

Il-batteriji tal-litju għall-ħażna qed isiru malajr soluzzjoni preferuta għall-ħażna tal-enerġija għal applikazzjonijiet marittimi minħabba d-densità għolja tal-enerġija tagħhom u l-ħajja estiża tagħhom taħt kundizzjonijiet eżiġenti. Dawn il-batteriji huma versatili u jistgħu jintużaw għal firxa ta' applikazzjonijiet marittimi, milli jħaddmu dgħajjes elettriċi sal-provvista ta' enerġija ta' backup għal sistemi ta' navigazzjoni. Barra minn hekk, l-iżvilupp kontinwu ta' sistemi ġodda ta' batteriji qed jespandi l-firxa ta' applikazzjonijiet possibbli biex jinkludi l-esplorazzjoni tal-baħar fond u ambjenti oħra ta' sfida. L-adozzjoni ta' batteriji tal-litju għall-ħażna fl-industrija marittima hija mistennija li tnaqqas l-emissjonijiet ta' gassijiet serra u tirrivoluzzjona l-loġistika u t-trasport.