انرژی‌های تجدیدپذیر: جلد ۱ – ۳ ۲۰۲۲
Renewable Energy: Volumes 1 – 3 2022

این مجلد روش‌های مختلف ذخیره انرژی را بررسی می‌کند که از واکنش‌های الکتروشیمیایی، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی و واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کنند. این کتاب با بررسی استفاده از باتری‌ها به عنوان ابزاری برای ذخیره انرژی الکتریکی آغاز می‌شود. انواع مختلفی از شیمی‌های رایج باتری همراه با خلاصه‌ای از اندازه‌های رایج باتری ارائه شده است. الکتروشیمی یک سلول یون لیتیوم (Li-ion) به تفصیل مورد بحث قرار می‌گیرد. باتری‌های مبتنی بر سدیم و همچنین باتری‌های جریان وانادیوم نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند. کاربردهای باتری‌ها برای ذخیره انرژی مرور شده است و بر فناوری‌های حمل و نقل و ذخیره سازی در مقیاس شبکه متمرکز است. روش‌های ذخیره انرژی در قالب میدان‌های الکتریکی شامل استفاده از ابرخازن‌ها و سیم پیچ‌های ابررسانا است. طراحی خازن‌ها، از جمله ابرخازن‌ها، شبه‌خازن‌ها و خازن‌های ترکیبی ارائه شده است. کاربردهای ابرخازن‌ها برای ذخیره انرژی با توان بالا و کوتاه مدت مورد بحث قرار گرفته است. استفاده از آهنرباهای ابررسانا برای ذخیره مقادیر زیادی انرژی الکتریکی بدون تلفات مقاومتی ارائه شده است. کاربرد ذخیره سازی الکتریکی ابررسانا برای ثبات شبکه در نظر گرفته شده است. در نهایت، تکنیک‌های ذخیره انرژی شیمیایی مورد بررسی قرار می‌گیرند. استفاده از هیدروژن به عنوان حامل انرژی به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. مفهوم اقتصاد هیدروژنی آینده در سال‌های اخیر محبوبیت داشته است. این مجلد کارایی چنین رویکردی را در نظر می‌گیرد. سایر حامل‌های انرژی شیمیایی مانند متان، متانول و آمونیاک نیز مورد بحث قرار می‌گیرند.

This volume considers various methods of energy storage that make use of electrochemical reactions, electric and magnetic fields, and chemical reactions. This book begins with a consideration of the use of batteries as a means of storing electrical energy. Various common battery chemistries are presented along with a summary of common battery sizes. The electrochemistry of a lithium-ion (Li-ion) cell is discussed in detail. Sodium-based batteries are discussed, as are vanadium flow batteries. The applications of batteries for energy storage are overviewed, concentrating on transportation technologies and grid-scale storage. Methods for storing energy in the form of electric fields include the use of supercapacitors and superconducting coils. The design of capacitors, including supercapacitors, pseudocapacitors, and hybrid capacitors is presented. The applications of supercapacitors for high-power, short-term energy storage are discussed. The use of superconducting magnets to store large amounts of electrical energy without resistive loss is presented. The application of superconducting electrical storage for grid stability is considered. Final chemical energy storage techniques are considered. The use of hydrogen as an energy carrier is discussed in detail. The concept of a future hydrogen economy has been popular in recent years. This volume considers the efficiency of such an approach. Other chemical energy carriers, such as methane, methanol, and ammonia, are discussed.