Bildiyimiz kimi buz uzun müddətdir içkiləri soyuq saxlamaq üçün ən sadə həll yoldur. Bununla belə, tədqiqatçılar bu fikri daha da irəli aparırlar. Texas A&M Universitetinin alimləri istilik enerjisini daha səmərəli şəkildə saxlaya və buraxa bilən qabaqcıl “buz batareyaları” hazırlayırlar. Bu iş böyük binaların istilik və soyutma sistemlərini necə idarə etməsində inqilab yarada bilər və elektrik şəbəkəsindəki yükü azalda bilər. Tədqiqatçılar yekun nəticə olaraq enerji saxlamaq üçün daha bir metod kəşf edərək Buz batareyaları ilə enerji sahəsində inqilab edə bilərlər.
Material Elmləri və Mühəndisliyi Departamentinin dosenti Dr. Patrick Shamberger bu sistemlərdə istifadə olunan materialların təkmilləşdirilməsi üçün tədqiqatlara rəhbərlik edir. Onun və komandasının əldə etdiyi tapıntılar texnologiyanın real dünya tətbiqlərində daha effektiv işləməsinə kömək edə bilər. Shamberger isə bildirir ki, buz batareyası texnologiyası illərdir mövcuddur, lakin onun performansı hələ də istifadə olunan materiallardan çox asılıdır. Komandanın tədqiqatı sistemləri səmərəli, sabit və uzunömürlü edən daha yaxşı həllərin tapılmasına yönəlib. Buz batareyaları sadə bir prinsip əsasında işləyir. Elektrik enerjisinə tələbatın aşağı olduğu və qiymətlərin aşağı olduğu gecə saatlarında su və ya digər maddələr dondurulur. Gün ərzində bu yığılmış soyuq enerji binaları soyutmaq üçün istifadə olunur. Bu, şəbəkə tıxaclarını azaldır və istehlakçılar üçün xərcləri azaldır.
Bu sistemlər gün ərzində enerji istehlakını azaltsa da, gecələr əhəmiyyətli miqdarda elektrik enerjisi sərf edirlər. Böyük miqyaslı bir obyekt hər gecə təxminən 225 ton buzu dondura bilər. Buna görə də, maddi səviyyədə kiçik səmərəlilik təkmilləşdirmələri əhəmiyyətli ümumi qənaətə və etibarlılığa çevrilir. Tədqiqat qrupu, strukturlarında su molekulları olan duz hidratları kimi birləşmələri araşdırır. Bu birləşmələr şəraitdən asılı olaraq istilik enerjisini saxlaya və buraxa bilər. Tədqiqatçılar kimyəvi tərkibi dəyişdirərək, real dünyada istilik və soyutma sistemləri üçün optimal temperaturda işləyə bilən materialların layihələndirilməsini hədəfləyirlər.
Bu uyğunluq həm isitmə, həm də soyutma təmin edə bilən qabaqcıl HVAC sistemləri və istilik nasoslarından istifadə edən binalar üçün vacibdir. Bu, buz hüceyrələrinə nəinki soyuq saxlamağa, həm də müxtəlif enerji ehtiyaclarına çevik şəkildə cavab verməyə imkan verir. Bir çox duz hidratlarında bərk və maye fazalar müxtəlif sıxlıq və tərkiblərdə ayrılır. Bu, təkrar istifadə dövrlərində sistemin etibarlılığını və səmərəliliyini azaldır. Tədqiqatın məqsədi bu dəyişikliklərin termodinamikasını araşdırmaq və bu ayrılmanın qarşısını alacaq kompozisiyalar tapmaqdır. Yekun məqsəd onilliklər ərzində performansını itirmədən işləyə bilən materialların hazırlanmasıdır. Buz hüceyrələri təkcə binalar üçün deyil, həm də bütün elektrik şəbəkəsi üçün vacib ola bilər. Külək və günəş kimi bərpa olunan mənbələrin artması ilə şəbəkə getdikcə qeyri-sabit olur. İstilik enerjisini müəyyən vaxtlarda saxlamaq və ondan tələbatın pik dövründə istifadə etməklə şəbəkəni tarazlaşdırmaq olar. Bundan əlavə, enerjinin ucuz olduğu zaman suyun dondurulması və tələbatın pik olduğu və elektrik enerjisi qiymətlərinin yüksək olduğu dövrdə ondan istifadə etməklə xərclərə qənaət etmək olar.
