شواهد علمی نشان می دهد که مصرف سوخت های فسیلی، مرتباً گرمایش زمین را افزایش می دهد. تنها راه موثر برای مقابله با این پدیده، استفاده از انرژی خورشید و باد و امواج اقیانوس ها است. یکی از مشکلات انرژی های تجدیدپذیر، عدم پیوستگی جریان آنها است، مثلاً در انرژی خورشیدی، علاوه بر اینکه شب ها از دسترس خارج می شود، ممکن است در بعضی مناطق چندین روز هوا ابری باقی بماند. در مورد انرژی باد و امواج نیز ممکن است چندین روز باد نیاید و یا دریا بسیار آرام باشد و انرژی به اندازه کافی تولید نشود. به همین دلیل تمام نیروگاه های تولید انرژی تجدیدپذیر، مجبورند به عنوان نیروی پشتیبان، به شبکه برق سراسری که با سوخت فسیلی کار می کند وصل باشند.
یکی از روش های مقابله با این مشکل، نصب باتری های بزرگ در کنار نیروگاه های خورشیدی است. این باتری ها زمانی که نیروگاه، انرژی مازاد تولید می کند شارژ می شوند و در موقع کمبود برق، تداوم جریان را تامین می کنند. درحال حاضر این نوع باتری از جنس لیتیوم ساخته می شود که فلزی نایاب و گران قیمت است. امروزه ذخیره سازی یک مگاوات برق در باتری های لیتیومی برای مصرف در ۴ ساعت، حدود ۲۰۰ دلار هزینه لازم دارد. این میزان هزینه، فعلاً جایگزین کردن انرژی تجدیدپذیر با انرژی های فسیلی را غیر اقتصادی می کند. به همین دلیل دانشمندان به دنبال یافتن راهی ارزان تر برای ذخیره کردن برق به مدت طولانی هستند.
در سال های اخیر شرکتی به نام Form Energy مشغول ساختن نوعی از باتری است که کارکردن آن بر پایه زنگ زدن آهن است. تولید این نوع باتری هم ارزان تر است و هم می تواند برای بیش از ۱۰۰ ساعت برق ذخیره کند. روش کار به این شکل است که در این باتری مقداری گلوله های ریز آهنی تحت شرایط خاصی در معرض اکسیژن هوا قرار می گیرد. در نتیجه اکسیژن باعث زنگ زدگی آهن می شود و آن را به اکسید آهن تبدیل می کند. در فرایند این اکسیداسیون الکترون آزاد می شود که همان الکتریسیته است و می تواند به شبکه برق ارسال شود. در زمان شارژ کردن باتری، فرآیند معکوس می شود و الکترون های ورودی از نیروگاه های تجدیدپذیر، اکسیژن را از آهن جدا می کند و لایه زنگ زدگی را کاهش می دهد تا زمانی که گلوله های فلزی دوباره به آهن تبدیل شوند. شرکت فورم انرژی بقدری به این پروژه اطمینان دارد که تاکنون ۲۴۰ میلیون دلار برای آن سرمایه گذاری کرده است.
باتری های آهن- هوا نسبت به باتریهای یون لیتیوم، تا ۱۷ برابر توان ذخیره انرژی بیشتری دارند و چون عنصر آهن ۲۰۰۰ برابر بیشتر از لیتیوم در پوسته زمین یافت می شود، به مراتب ارزان تر است و چون محلول الکترولیت آهن، برخلاف حلال های آلی باتری لیتیومی قابل اشتعال نیست، بسیار ایمن تر است. اگرچه هنوز یک قیمت نهایی برای این نوع باتری تعیین نشده ولی شرکت فورم انرژی مدعی است، با استفاده از فناوری اکسیداسیون و احیاء آهن، می تواند باتری هایی تا ۱۰ برابر ارزان تر از باتری های لیتیومی بسازد و هزینه ذخیره سازی را به کمتر از ۲۰ دلار در هر مگاوات ساعت برساند. این شرکت می گوید: با ادغام باتری های آهن- هوا در نیروگاه های تولید انرژی تجدیدپذیر، میلیاردها دلار صرفه جویی ایجاد خواهد شد و انگیزه استفاده از این انرژی ها در جهان افزایش پیدا خواهد کرد.
البته قرار نیست باتری های آهن- هوا جای باتری های لیتیومی را بگیرد چون باتریهای لیتیوم یونی با وزن کمتر می تواند انرژی بالایی تولید کند و استفاده آن در وسایل کوچکی مانند موبایل و لپ تاپ، فعلاً اجتناب ناپذیر است. مثلاً باتری آهن- هوایی که بتواند یک اتومبیل برقی را راه انداری کند، باید هم اندازه خود اتومبیل باشد. باتری های شرکت (فورم انرژی) را باید به عنوان مکملی برای باتری های لیتیومی در نظر گرفت. این نوع باتری می تواند مقادیر بیشتری انرژی را برای مدتی طولانی و با قیمتی ارزان تر ذخیره کند و به حذف سوخت فسیلی از چرخه تولید انرژی کمک نماید.
یک دیدگاه بنویسید