Tại sao Nhôm là trọng tâm của công nghệ năng lượng sạch
Xe điện và hệ thống năng lượng tái tạo có chung một hạn chế: trọng lượng và độ bền. Nhôm giải quyết cả hai. Với mật độ khoảng 1/3 so với thép, tỷ lệ cường độ-trên-trọng lượng cao trong các hợp kim như dòng 6xxx và 7xxx, khả năng chống ăn mòn tự nhiên và tính dẫn nhiệt hỗ trợ làm mát, nhôm được sử dụng ở những nơi cần giảm khối lượng và quản lý nhiệt.
Nhôm cũng có thể tái chế vô hạn mà không làm giảm chất lượng và việc sản xuất sử dụng năng lượng tái tạo, đôi khi được gọi là nhôm xanh, giúp giảm hơn nữa lượng khí thải carbon của các công nghệ này.
Nhôm trong xe điện
Trong xe điện, hợp kim nhôm giảm trọng lượng xe tới 40% so với thép tương đương, trực tiếp mở rộng phạm vi lái xe cho cùng dung lượng pin. -Thân máy chuyên dụng bằng nhôm và vỏ pin bảo vệ các tế bào khi va chạm đồng thời tăng thêm trọng lượng ở mức tối thiểu.
Hệ thống pin phụ thuộc vào nhôm để quản lý nhiệt: tấm làm mát và tản nhiệt duy trì nhiệt độ hoạt động tối ưu của pin và các thanh cái bằng nhôm có độ dẫn điện cao-phân phối dòng điện với mức tổn thất thấp. Vỏ động cơ và vỏ biến tần được đúc hoặc ép đùn bằng nhôm để kết hợp tản nhiệt với trọng lượng nhẹ và cơ sở hạ tầng sạc sử dụng nhôm để có độ bền và tính dẫn điện.
Nhôm trong năng lượng mặt trời
Các tấm pin mặt trời được gắn trong khung nhôm ép đùn và các cấu trúc hỗ trợ, trong đó khả năng chống ăn mòn và tỷ lệ độ bền-trên-trọng lượng của hợp kim là những lợi thế mang tính quyết định. Khung phải tồn tại hàng thập kỷ dưới tác động của gió, mưa, nhiệt và tia cực tím, và nhôm làm được điều đó mà không cần mạ hay sơn. Trong các nhà máy điện mặt trời tập trung, tấm phản xạ nhôm và các bộ phận trao đổi nhiệt-trực tiếp và giữ nhiệt mặt trời một cách hiệu quả.
Vì các trang trại năng lượng mặt trời bao phủ diện tích lớn nên trọng lượng nhẹ của nhôm cũng giúp giảm chi phí cho kết cấu và nền móng hỗ trợ.
Nhôm trong lưu trữ gió và năng lượng
Tua bin gió sử dụng nhôm trong các bộ phận vỏ bọc, ống dẫn cáp, hệ thống làm mát và cấu trúc bên trong, đồng thời các khái niệm cánh phân đoạn nghiên cứu hợp kim nhôm để vận chuyển và lắp đặt dễ dàng hơn các cánh rất lớn. Khả năng chống mỏi của hợp kim phù hợp với số chu kỳ hoạt động cao của tuabin.
Trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng, nhôm xuất hiện trong giá đỡ pin, mạng ống làm mát và hệ thống vỏ, đồng thời nghiên cứu về pin-ion nhôm hứa hẹn sạc nhanh hơn và chi phí thấp hơn so với hóa học lithium{1}}ion. Pin nhôm-không khí tiêu thụ nhôm làm nhiên liệu, được nghiên cứu dưới dạng các tùy chọn mật độ-năng lượng{5}}cao để lưu trữ lưới điện và nguồn điện phụ trợ.
Tính bền vững: Lợi thế tuần hoàn
Hơn 90% nhôm trong xe điện và hệ thống năng lượng mặt trời có thể được thu hồi và tái chế, đồng thời việc tái chế sử dụng khoảng 5% năng lượng của quá trình sản xuất sơ cấp. Các nhà sản xuất ngày càng chỉ định nhôm xanh được sản xuất bằng năng lượng tái tạo để giảm lượng carbon chứa trong-các sản phẩm năng lượng sạch và quá trình tái chế- khép kín giúp sản xuất phế liệu trong chuỗi cung ứng.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao nhôm được sử dụng làm vỏ pin EV?
Nhôm kết hợp khả năng chống va chạm, tính dẫn nhiệt tuyệt vời để làm mát pin và trọng lượng nhẹ, tất cả đều quan trọng đối với sự an toàn của pin và phạm vi hoạt động của xe.
Nhôm giúp tấm pin mặt trời bền hơn như thế nào?
Khung nhôm chống ăn mòn và tiếp xúc với tia cực tím mà không cần bảo trì, đồng thời trọng lượng nhẹ giúp giảm áp lực lên các tấm và cấu trúc lắp đặt trong suốt tuổi thọ thiết kế hơn 25{1}}năm.
Nhôm có được sử dụng trong cánh tuabin gió không?
Các cánh quạt thông thường là vật liệu tổng hợp, nhưng hợp kim nhôm đang được nghiên cứu để thiết kế các cánh quạt phân đoạn dễ vận chuyển và lắp đặt hơn, đặc biệt đối với các tuabin ngoài khơi.
Nhôm xanh là gì?
Nhôm xanh là kim loại được sản xuất bằng cách sử dụng năng lượng tái tạo và quy trình{0}phát thải thấp, giúp giảm đáng kể lượng khí thải carbon so với phương pháp nấu chảy thông thường.
Nhôm có thể được tái chế vô hạn?
Đúng. Nhôm không bị phân hủy trong quá trình tái chế, do đó, các nguyên tử tương tự có thể được tái sử dụng vô thời hạn, đó là lý do tại sao nó là nền tảng của nền kinh tế tuần hoàn.
Pin hơi- bằng nhôm là gì?
Đó là loại pin tạo ra điện bằng cách oxy hóa nhôm bằng không khí; nó cung cấp mật độ năng lượng rất cao nhưng tiêu thụ cực dương bằng nhôm và nó đang được phát triển để lưu trữ lưới điện và cung cấp năng lượng dự phòng.