Čistije i jeftinije: Gejts i Mital ulažu u gvozdeno vazdušne baterije

Zeleni kutak 18. jan 202315:593 komentara
Izvor: Foto: Pixabay

Započeta u laboratorijama na prestižnom Masačusetskom institutu za tehnologiju (MIT), Form Enerdži je kompanija koja je poboljšala tehnologiju baterija staru 140 godina kako bi potencijalno izvela revoluciju, jednog od najvažnijih zadata energteske tranzicije - skladištenje energije. Ovo je jedno od rešenja koje bi moglo u dbroj meri da odmeni toksične litijum-jonske baterije

Započeta u laboratorijama na MIT-u, Form Energi je kompanija koja je poboljšala tehnologiju baterija staru 140 godina kako bi revolucionirala skladištenje energije.

Njegova gvožđe-vazduh baterija, koja je 10 puta jeftinija od trenutnih litijum-jonskih baterja, počeće da se proizvodi 2024. u novom objektu koji se gradi u Zapadnoj Virdžiniji. Li-jonske baterije su možda najbolje rešenje za skladištenje energije danas, ali su daleko od savršene. Pre svega zbog razzornog dejsta na životnu sredinu a najviše vodu i zemlju, kao i izuzetno malim stepenom reciklaže, oko jedan odsto.

Zbog toga naučnici neprestano razvijaju nove tehnologije, neke više obećavaju od drugih. Među onima manje popularnim su metalno-vazdušne baterije, koje su prvi put dizajnirane 1878. godine. Trenutne metalno-vazdušne baterije se ne mogu puniti jer počinju da korodiraju prilično brzo kada protok vazduha počne.

Tim istraživača sa MIT-a pronašao je način da preokrene proces korozije, tako da je započeo razvoj punjivih baterija gvožđe-vazduh. Gvožđe je izabrano jer je jeftino i ima ga u izobilju, što čini baterije zaista pristupačnim. Istraživači su proces nazvali „obrnutim rđanjem“, omogućavajući efikasno skladištenje i oslobađanje energije.

Trenutne procene pokazuju da bi gvožđe-vazduh baterije mogle koštati oko 20 američkih dolara po kilovat času (kWh), u poređenju sa do 200 dolara po kwh u slučaju Li-jon baterija.

Karakteristike baterije gvožđe-vazduh čine je neprikladnom za električna vozila jer je gvožđe teže od litijuma. Takođe, imaju spor ciklus punjenja, tako da zaboravite brzo punjenje.

Bez obzira na to, savršeni su za skladištenje energije na nivou mreže, posebno zato što se ističu u dugoročnom skladištenju energije. Pošto su spori, ne mogu da podnesu skokove potražnje, tako da ih treba udvostručiti Li-jonskim paketima. Bez obzira na to, oni mogu da isporuče više od 3 MV izlaznog kapaciteta po jutru, što nije za podsmeh.

Povezane vesti

Naučnici koji su izmislili gvožđe-vazduh punjivu bateriju osnovali su Form enerdži, startup koji ima za cilj da komercijalizuje tehnologiju. Privukli su brojne investitore zainteresovane za njihovu tehnologiju, uključujući Brejtru enerdži venčurs (Breakthrough Energi Ventures) Bila Gejtsa i čeličnog giganta Mital.

Projekat vredan 760 miliona dolara zauzeće 55 hektara imanja duž reke Ohajo u Virtonu. Grad je bio jedan od najvažnijih američkih čeličnih gradova, i to bi moglo pomoći Form enerdžiju da dobije gvožđe potrebno za proizvodnju baterija. Kompanija je dobila paket državnih finansijskih podsticaja u vrednosti od 290 miliona dolara da kroči u Zapadnu Virdžiniju i otvoriće 750 radnih mesta kada fabrika baterija bude radila punim kapacitetom. Predviđeno je da se to dogodi 2024. godine, što je u skladu sa prvobitnim planovima najavljenim prošlog proleća.

Natrijumske umesto litijumskih

Osim pomenutih baterija radi se na još nekim alternativama litijum-jonskim baterijama. Pre sve tu su natrijum-jonske baterije, čija tehnologija najavljeuje daleko manje zagađenje, ali ne samo to, već I povoljniju cenu, bezbednost, održivost.

Ključne prednosti uključuju upotrebu široko dostupnih i jeftinih sirovina i tehnologiju zasnovanu na postojećim litijum-jonskim proizvodnim metodama. Ova svojstva čine natrijum-jonske baterije posebno važnim u zadovoljavanju globalne potražnje za ugljen-neutralnim rešenjima za skladištenje energije.

Istraživači sa Unverziteta u Sidneju ističu i četiri puta veći kapacitet natrjum-jonske baterije. Koncept natrijum-sumpornih (Na-S) ćelija postoji više od 50 godina, ali je prvenstveno ostao nepraktičan zbog njihovog niskog energetskog kapaciteta i kratkog životnog ciklusa. Istraživači su sada koristili „jednostavan proces pirolize i elektrode na bazi ugljenika da poboljšaju reaktivnost sumpora i reverzibilnost reakcija između sumpora i natrijuma“. To je dovelo do dramatično povećanog kapaciteta i dugovečnosti na sobnoj temperaturi.

Natrijum-sumporne ćelije su manje toksične i energetski intenzivnije, što ih čini lakšim za recikliranje i ekonomičnijim za proizvodnju u poređenju sa litijum-jonskim baterijama, koje se široko koriste u elektronskim uređajima i za skladištenje energije.

Foto: Pixabay/Akitada31

Vodonikove gorivne ćelije

Vodonik je jedan od elemenata na kojis e računa u budućnosti. U odnosu na litijum-jonske baterije ima odlikuju ga neke značajne prednosti.

Za početak ne ugrožava okolinu. Zatim može da da značajno više energije, odnosno duži domet/korišćenje/trajanje S druge strane trenutno postoji nerazvijena infrastruktura, odnosno dostupnost, skladištenje Ii transport.

Osim Nemačke i Japana, većina zemalja tek treba da izgradi odgovarajuću mrežu vodoničnih stanica. Iako za sada prednost imaju litijum-jonske baterije a posledično i automobili, stručnjaci prepostavljaju da je samo pitanje vremena kada će tehnologija se poboljšati a samm tim I cena se spustiti.

Domaće baterije na kalcijum, magnezijum

Istovremeno i u Srbiji se razvijaju baterije nove generacije zasnovane na ne toliko toskičnim materijalima. Na njoj rade mladi naučnici iz Srbije. Projekat “HiSuperBat” je fokusiran na razvoj elektrodnih materijala za sledeću generaciju uređaja za skladištenje električne energije, zasnovanih na prirodno zastupljenijim elementima kao što su kalcijum, aluminijum, magnezijum.

Kako je za portal N1 rekla Milica Vujković koja rukovodi projektom, razvijen je ugljenični materijal kao elektrodni materijal za superkondenzatore novije generacije, koji može da skladišti velike količine aluminijum, magenzijum i kalcijum jona ondosno naleelektrisanja.
„Projekat je fokusiran na razvoj elektrodnih materijala za sledeću generaciju uređaja za skladištenje električne energije, zasnovanih na prirodno zastupljenijim elementima kao što su kalcijum, aluminijum, magnezijum“.

Kao nedostatak Vujkovićje navela manji napon u odnosu na komercijalnu litijum jonsku ćeliju zbog upotrebe vodenog umesto organskog elektrolita.

„Ipak i tako nešto bi moglo da se nadomesti rednim vezivanjem više ćelija što bi proizvelo težu bateriju. Iz tog razloga, njihova potencijalna primena je za sada ograničena na sisteme gde težina i zapremina nisu ograničavajuće a cena igra primarnu ulogu“.

Ovo su samo neki od perspektivnijih pokušaja, a još je veći broj potencijalnih inovacija, bilo da se radi o broju ili elementima, poput istraživanja organskih materija, poput lingnina iz drveta.

Komentari

Vaš komentar