Cos'è una batteria redox?

Una batteria redox, nota anche come batteria a flusso redox, è un tipo di batteria che converte l'energia chimica in energia elettrica attraverso l'uso di sostanze chimiche elettricamente conduttive, immagazzinate esternamente, note come elettroliti.Il redox si riferisce a una reazione di riduzione dell'ossidazione, che è una reazione chimica in cui gli atomi o le molecole di una sostanza perdono elettroni o sono ossidati e quelli di un altro guadagno elettroni o sono ridotti.Questo movimento di particelle cariche crea una corrente elettrica.Questa corrente viene creata quando gli elettroliti vengono pompati dai serbatoi di detenzione in cui vengono conservati in uno stack in cui insieme producono una reazione chimica di riduzione dell'ossidazione che crea una corrente elettrica utile.

Le batterie redox funzionano in modo simile alle batterie per la casa comuni.A differenza di una batteria utilizzata in un telefono cellulare o una sveglia, una batteria redox non è contenuta compatta in una singola unità.Il suo elettrolita caricato negativamente viene immagazzinato in un serbatoio esterno e il suo elettrolita caricato positivamente viene immagazzinato separatamente in un altro serbatoio esterno.Mentre questi elettroliti sono separati, non esiste uno scambio di elettroni tra di loro.Quando è necessaria l'elettricità, gli elettroliti vengono pompati in un'unità nota come stack, in cui si verifica una reazione di riduzione dell'ossidazione in cui gli elettroni vengono scambiati tra di loro, producendo così una corrente elettrica.

Ci sono numerosi vantaggi nell'uso delle batterie redoxIn alcune applicazioni rispetto ad altri tipi di batterie.Un grande vantaggio è che una batteria redox può immagazzinare una quantità molto grande di energia, in genere da pochi chilowatt a pochi megawatt, a seconda della quantità di elettroliti disponibili.Le batterie redox possono essere realizzate utilizzando sostanze non tossiche e non scaricano sostanze pericolose pericolose nel corso del loro funzionamento.Hanno anche una lunga vita, richiedono poca manutenzione e possono essere ricaricati relativamente rapidamente.

D'altra parte, una batteria redox richiede un volume relativamente grande di elettroliti per la quantità di energia che produce, rendendolo poco pratico per la produzione di elettricità su piccola scala o per l'uso in applicazioni portatili.La complessa configurazione hardware di una batteria redox è un altro svantaggio.Richiede apparecchiature come serbatoi, pompe per portare gli elettroliti nello stack, i sistemi di controllo per regolare il flusso degli elettroliti e altro ancora.Per questi motivi, le batterie redox sono più comunemente utilizzate in applicazioni su larga scala o posizioni remote a griglia fuori-elettrico in cui sono necessarie grandi quantità di energia.

, ad esempio, una batteria redox può fornire energia per un telefono cellulare remotoLa stazione in cui la potenza della griglia non è disponibile e la manutenzione frequente sarebbe costosa.Un'altra applicazione per la quale le batterie redox sono adatte è livellare la quantità di elettricità disponibile dagli impianti di energia solare o eolica.L'energia solare viene prodotta quando il sole splende;L'energia eolica viene prodotta quando soffia il vento.La produzione di energia da una di queste fonti può scendere drasticamente poiché i cambiamenti sfavorevoli del tempo causano calo indesiderati della disponibilità di energia.Una batteria redox può essere utilizzata per conservare l'elettricità in eccesso quando viene prodotta e in seguito bilancia l'elettricità disponibile quando i cambiamenti meteorologici diminuiscono la produzione di energia solare o eolica.