Pròleg
A mesura que el món canvia cap a solucions energètiques més ecològiques, les bateries de liti han guanyat més atenció. Si bé els vehicles elèctrics han estat en el punt de mira durant més d'una dècada, s'ha passat per alt el potencial dels sistemes d'emmagatzematge d'energia elèctrica en entorns marins. Tanmateix, hi ha hagut un augment de la investigació centrada en l'optimització de l'ús de bateries de liti d'emmagatzematge i els protocols de càrrega per a diferents aplicacions de vaixells. Les bateries de cicle profund de fosfat d'ions de liti en aquest cas són especialment atractives a causa de les seves altes densitats d'energia, bona estabilitat química i cicle de vida prolongat sota els estrictes requisits dels sistemes de propulsió marins.
A mesura que la instal·lació de bateries de liti d'emmagatzematge guanya impuls, també ho fa l'aplicació de la normativa per garantir la seguretat. La ISO/TS 23625 és una d'aquestes normes que se centra en la selecció, instal·lació i seguretat de la bateria. És fonamental tenir en compte que la seguretat és primordial quan es tracta de l'ús de bateries de liti, especialment pel que fa als riscos d'incendi.
Sistemes d'emmagatzematge d'energia marina
Els sistemes d'emmagatzematge d'energia marina s'estan convertint en una solució cada cop més popular a la indústria marina a mesura que el món avança cap a un futur més sostenible i ecològic. Com el seu nom indica, aquests sistemes estan dissenyats per emmagatzemar energia en un entorn marí i es poden utilitzar per a diversos propòsits, des de propulsar vaixells i vaixells fins a proporcionar energia de reserva en cas d'emergència.
El tipus més comú de sistema d'emmagatzematge d'energia marina és una bateria d'ions de liti, a causa de la seva alta densitat d'energia, fiabilitat i seguretat. Les bateries d'ió de liti també es poden adaptar per satisfer els requisits d'energia específics de diferents aplicacions marines.
Un dels avantatges clau dels sistemes d'emmagatzematge d'energia marina és la seva capacitat per substituir els generadors dièsel. Mitjançant l'ús de bateries d'ions de liti, aquests sistemes poden oferir una font d'energia fiable i sostenible per a una varietat d'aplicacions. Això inclou energia auxiliar, il·luminació i altres necessitats elèctriques a bord d'un vaixell o vaixell. A més d'aquestes aplicacions, els sistemes d'emmagatzematge d'energia marina també es poden utilitzar per alimentar sistemes de propulsió elèctrica, cosa que els converteix en una alternativa viable als motors dièsel convencionals. Són especialment adequats per a vaixells més petits que operen en una àrea relativament limitada.
En general, els sistemes d'emmagatzematge d'energia marina són un component clau de la transició cap a un futur més sostenible i ecològic en la indústria marina.
Avantatges de les bateries de liti
Un dels avantatges més evidents de l'ús de bateries de liti d'emmagatzematge en comparació amb el generador dièsel és la manca d'emissions de gasos tòxics i d'efecte hivernacle. Si les bateries es carreguen amb fonts netes com plaques solars o aerogeneradors, podria constituir una energia 100% neta. També són menys costosos en termes de manteniment amb menys components. Produeixen molt menys soroll, el que els fa ideals per a situacions d'acoblament a prop de zones residencials o poblades.
Emmagatzematge Les bateries de liti no són l'únic tipus de bateries que es poden utilitzar. De fet, els sistemes de bateries marines es poden dividir en bateries primàries (que no es poden recarregar) i bateries secundàries (que es poden recarregar contínuament). Aquest últim és econòmicament més beneficiós en una aplicació a llarg termini, fins i tot quan es considera la degradació de la capacitat. Inicialment es van utilitzar bateries de plom-àcid i les bateries de liti d'emmagatzematge es consideren noves bateries emergents. No obstant això, la investigació ha demostrat que proporcionen densitats d'energia més elevades i una vida prolongada, el que significa que són més adequats per a aplicacions de llarg abast i demandes de càrrega elevada i alta velocitat.
Independentment d'aquests avantatges, els investigadors no han mostrat cap signe de complaença. Al llarg dels anys, nombrosos dissenys i estudis s'han centrat a millorar el rendiment de les bateries de liti d'emmagatzematge per millorar la seva aplicació marina. Això inclou noves barreges químiques per als elèctrodes i electròlits modificats per protegir-se dels incendis i de les fuites tèrmiques.
Selecció de bateria de liti
Hi ha múltiples característiques a tenir en compte a l'hora de seleccionar bateries de liti d'emmagatzematge per a un sistema de bateries de liti d'emmagatzematge marítim. La capacitat és una especificació crítica a tenir en compte a l'hora de seleccionar una bateria per a l'emmagatzematge d'energia marina. Determina quanta energia pot emmagatzemar i, posteriorment, la quantitat de treball que es pot produir abans de recarregar-la. Aquest és un paràmetre de disseny fonamental en aplicacions de propulsió on la capacitat dicta el quilometratge o la distància que pot recórrer el vaixell. En un context marí, on l'espai sovint és limitat, és important trobar una bateria amb una alta densitat d'energia. Les bateries de major densitat d'energia són més compactes i lleugeres, cosa que és especialment important en vaixells on l'espai i el pes són molt importants.
Les classificacions de tensió i corrent també són especificacions importants a tenir en compte a l'hora de seleccionar bateries de liti d'emmagatzematge per a sistemes d'emmagatzematge d'energia marina. Aquestes especificacions determinen la rapidesa amb què es pot carregar i descarregar la bateria, cosa que és important per a aplicacions on les demandes d'energia poden variar ràpidament.
És important triar una bateria dissenyada específicament per a ús marí. Els ambients marins són durs, amb exposició a aigua salada, humitat i temperatures extremes. Les bateries de liti d'emmagatzematge dissenyades per a ús marí solen tenir impermeabilització i resistència a la corrosió, així com altres característiques com la resistència a la vibració i la resistència als cops per garantir un rendiment fiable en condicions difícils.
La seguretat contra incendis també és fonamental. A les aplicacions marines, hi ha una quantitat limitada d'espai per a l'emmagatzematge de la bateria i qualsevol propagació del foc podria provocar emissions de fums tòxics i danys costosos. Es poden prendre mesures d'instal·lació per limitar la propagació. RoyPow, una empresa xinesa de fabricació de bateries d'ions de liti, és un exemple en què els microextintors integrats es col·loquen al marc de la bateria. Aquests extintors s'activen mitjançant un senyal elèctric o bé mitjançant la crema de la línia tèrmica. Això activarà un generador d'aerosols que descompondrà químicament el refrigerant mitjançant una reacció redox i l'estén per extingir el foc ràpidament abans que s'estengui. Aquest mètode és ideal per a intervencions ràpides, molt adequat per a aplicacions d'espai reduït com les bateries de liti d'emmagatzematge marin.
Seguretat i requisits
L'ús de bateries de liti d'emmagatzematge per a aplicacions marines està en augment, però la seguretat ha de ser una prioritat màxima per garantir un disseny i instal·lació adequats. Les bateries de liti són vulnerables als perills de fuga tèrmica i d'incendi si no es manipulen correctament, especialment en el dur entorn marí amb exposició a l'aigua salada i alta humitat. Per abordar aquestes preocupacions, s'han establert normes i reglaments ISO. Un d'aquests estàndards és ISO/TS 23625, que proporciona directrius per seleccionar i instal·lar bateries de liti en aplicacions marines. Aquesta norma especifica els requisits de disseny, instal·lació, manteniment i control de la bateria per garantir la durabilitat i el funcionament segur de la bateria. A més, la norma ISO 19848-1 proporciona orientació sobre les proves i el rendiment de les bateries, incloses les bateries de liti d'emmagatzematge, en aplicacions marines.
ISO 26262 també té un paper important en la seguretat funcional dels sistemes elèctrics i electrònics dins dels vaixells marins, així com d'altres vehicles. Aquesta norma exigeix que el sistema de gestió de la bateria (BMS) s'ha de dissenyar per proporcionar avisos visuals o sonors a l'operador quan la bateria és baixa, entre altres requisits de seguretat. Tot i que l'adhesió a les normes ISO és voluntària, el compliment d'aquestes directrius promou la seguretat, l'eficiència i la longevitat dels sistemes de bateries.
Resum
Les bateries de liti d'emmagatzematge estan emergint ràpidament com una solució d'emmagatzematge d'energia preferida per a aplicacions marines a causa de la seva alta densitat d'energia i la seva vida útil estesa en condicions exigents. Aquestes bateries són versàtils i es poden utilitzar per a una sèrie d'aplicacions marines, des de l'alimentació de vaixells elèctrics fins a la subministrament d'energia de reserva per als sistemes de navegació. altres entorns difícils. S'espera que l'adopció de bateries de liti d'emmagatzematge a la indústria marina redueixi les emissions de gasos d'efecte hivernacle i revolucioni la logística i el transport.
Article relacionat:
Els serveis marítims a bord ofereixen un millor treball mecànic marítim amb ROYPOW Marine ESS
El nou paquet de bateries de liti ROYPOW de 24 V augmenta el poder de les aventures marines
