Τι είναι η μπαταρία οξειδοαναγωγής;

Μια μπαταρία οξειδοαναγωγής, γνωστή και ως μπαταρία ροής οξειδοαναγωγής, είναι ένας τύπος μπαταρίας που μετατρέπει τη χημική ενέργεια στην ηλεκτρική ενέργεια μέσω της χρήσης εξωτερικών αποθηκευμένων, ηλεκτρικά αγώγιμων χημικών ουσιών γνωστών ως ηλεκτρολύτες.Η οξειδοαναγωγή αναφέρεται σε μια αντίδραση μείωσης οξείδωσης, η οποία είναι μια χημική αντίδραση στην οποία τα άτομα ή τα μόρια μιας ουσίας χάνουν ηλεκτρόνια ή οξειδώνονται και μειώνονται ή μειώνονται αυτά άλλων ηλεκτρονίων κέρδους ή μειώνονται.Αυτή η κίνηση φορτισμένων σωματιδίων δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα.Αυτό το ρεύμα δημιουργείται όταν οι ηλεκτρολύτες αντλούνται από τις δεξαμενές συγκράτησης στις οποίες αποθηκεύονται σε μια στοίβα όπου μαζί παράγουν μια χημική αντίδραση μείωσης οξείδωσης που δημιουργεί χρήσιμο ηλεκτρικό ρεύμα.Σε αντίθεση με μια μπαταρία που χρησιμοποιείται σε κινητό τηλέφωνο ή ξυπνητήρι, μια μπαταρία οξειδοαναγωγής δεν περιέχεται συμπαγής σε μία μόνο μονάδα.Ο αρνητικά φορτισμένος ηλεκτρολύτης αποθηκεύεται σε μία εξωτερική δεξαμενή και ο θετικά φορτισμένος ηλεκτρολύτης αποθηκεύεται ξεχωριστά σε άλλη εξωτερική δεξαμενή.Ενώ αυτοί οι ηλεκτρολύτες διαχωρίζονται, δεν υπάρχει ανταλλαγή ηλεκτρονίων μεταξύ τους.Όταν απαιτείται ηλεκτρική ενέργεια, οι ηλεκτρολύτες αντλούνται σε μια μονάδα γνωστή ως στοίβα, όπου συμβαίνει μια αντίδραση μείωσης οξείδωσης στην οποία ανταλλάσσονται ηλεκτρόνια μεταξύ τους, παράγοντας έτσι ένα ηλεκτρικό ρεύμα.Σε ορισμένες εφαρμογές έναντι άλλων τύπων μπαταριών.Ένα σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι μια μπαταρία οξειδοαναγωγής μπορεί να αποθηκεύσει μια πολύ μεγάλη ποσότητα ενέργειας, συνήθως από μερικές κιλοβάτ σε λίγα μεγαβάτ, ανάλογα με την ποσότητα των διαθέσιμων ηλεκτρολυτών.Οι μπαταρίες οξειδοαναγωγής μπορούν να γίνουν χρησιμοποιώντας μη τοξικές ουσίες και δεν εκφορτώνουν περιβαλλοντικά επικίνδυνες ουσίες κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους.Έχουν επίσης μακρά ζωή, απαιτούν λίγη συντήρηση και μπορούν να επαναφορτιστούν σχετικά γρήγορα.

Από την άλλη πλευρά, μια μπαταρία οξειδοαναγωγής απαιτεί σχετικά μεγάλο όγκο ηλεκτρολύτες για την ποσότητα ενέργειας που παράγει, καθιστώντας την πρακτική για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μικρής κλίμακας ή για χρήση σε φορητές εφαρμογές.Η σύνθετη ρύθμιση υλικού μιας μπαταρίας οξειδοαναγωγής είναι ένα άλλο μειονέκτημα.Απαιτεί εξοπλισμό όπως δεξαμενές, αντλίες για να πάρει τους ηλεκτρολύτες στη στοίβα, τα συστήματα ελέγχου για τη ρύθμιση της ροής των ηλεκτρολυτών και πολλά άλλα.Για τους λόγους αυτούς, οι μπαταρίες οξειδοαναγωγής χρησιμοποιούνται συχνότερα σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας ή απομακρυσμένες τοποθεσίες εκτός ηλεκτρικού δικτύου όπου απαιτούνται μεγάλες ποσότητες ισχύος. Για παράδειγμα, μια μπαταρία οξειδοαναγωγής μπορεί να τροφοδοτεί ισχύ για απομακρυσμένο κινητό τηλέφωνοΣταθμός όπου η ισχύς από το πλέγμα δεν είναι διαθέσιμη και η συχνή συντήρηση θα ήταν δαπανηρή.Μια άλλη εφαρμογή για την οποία οι μπαταρίες οξειδοαναγωγής είναι κατάλληλες είναι η ισοπέδωση της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που διατίθεται από μονάδες ηλιακής ή αιολικής ενέργειας.Η ηλιακή ενέργεια παράγεται όταν ο ήλιος λάμπει.Η αιολική ενέργεια παράγεται όταν ο άνεμος φυσάει.Η παραγωγή ενέργειας από οποιαδήποτε από αυτές τις πηγές μπορεί να μειωθεί δραματικά καθώς οι δυσμενείς αλλαγές στον καιρό προκαλούν ανεπιθύμητες σταγόνες στη διαθεσιμότητα ενέργειας.Μια μπαταρία οξειδοαναγωγής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της περίσσειας ηλεκτρικής ενέργειας όταν παράγεται και αργότερα εξισορροπείται η διαθέσιμη ηλεκτρική ενέργεια όταν οι μεταβολές του καιρού μειώνουν την παραγωγή ηλιακής ή αιολικής ενέργειας.