Batterie economiche per l'energia rinnovabile di backup

Gli investitori hanno recentemente stanziato 15 milioni di dollari per finanziare l'avvio della batteria Accumulo di energia EOS , una società che afferma che le sue batterie potrebbero eventualmente competere con le centrali elettriche a gas naturale per fornire energia durante i periodi di picco della domanda.

A buon mercato: EOS sta lavorando su una batteria basata su materiali economici come acqua, zinco e aria. In caso di successo, il risultato potrebbe essere un vantaggio per l'industria delle energie rinnovabili.

Lo stoccaggio di energia a basso costo sta diventando sempre più importante man mano che un numero maggiore di turbine eoliche e pannelli solari viene aggiunto alla rete. Se l'energia rinnovabile deve sostituire i combustibili fossili che dominano gli alimentatori e servono per il backup di turbine eoliche e pannelli solari, saranno necessarie batterie su larga scala e poco costose come quelle che sta sviluppando EOS (vedi Turbine eoliche, batteria inclusa, può mantenere l'energia Forniture stabili, la batteria potrebbe fornire un modo economico per immagazzinare energia solare e una soluzione all'intermittenza dell'energia solare).

EOS sta cercando di commercializzare un tipo di batteria basato su materiali poco costosi: acqua, zinco e aria (vedi L'avvio promette una rivoluzionaria batteria a rete e Anni di produzione, promettenti batterie ricaricabili metallo-aria sul mercato). Tali batterie, in cui lo zinco reagisce con l'ossigeno nell'aria per generare elettricità, esistono da molto tempo, ma è stato difficile renderle ricaricabili. Gli elettrodi si deteriorano, ad esempio, e le batterie sono intrinsecamente inefficienti a causa della differenza nei livelli di tensione durante la carica e la scarica: sprecano quasi la metà dell'energia necessaria per caricarle.

EOS ha affrontato questi problemi in un paio di modi. Utilizza un elettrolita a base d'acqua leggermente acido che aiuta a prevenire le deformazioni dell'elettrodo di zinco che possono danneggiare la batteria.

L'azienda sta anche integrando la reazione zinco-ossigeno con reazioni tra zinco e una miscela di un massimo di altri sei materiali (non identificherà il tipo di composti). Le altre reazioni aiutano a ridurre la differenza tra le tensioni di carica e scarica, migliorando l'efficienza dal 60 percento a quasi il 75 percento. La miscela di reazioni rende la batteria più difficile da usare, ma George Adamson , vicepresidente di R&D, afferma che il software di gestione della batteria di oggi è all'altezza del compito.

La decisione di utilizzare queste reazioni extra è stata il risultato di un po' di serendipità. Le impurità causavano reazioni collaterali indesiderate nei prototipi originali zinco-aria. Ma poi i ricercatori hanno notato l'impatto benefico sulla tensione. Una volta capito questo, dice Adamson, abbiamo iniziato a cercare di proposito combinazioni multiple di reazioni.

EOS ha costruito un prototipo da due kilowatt. Alla fine, le sue batterie saranno imballate all'interno di un container per produrre batterie da un megawatt in grado di immagazzinare sei megawattora di elettricità, sufficienti per alimentare una tipica casa degli Stati Uniti per sei mesi. Prevede di costruire un impianto di produzione pilota entro la fine dell'anno o all'inizio del prossimo anno e di iniziare a produrre batterie a grandezza naturale da un megawatt entro la fine del 2014.

EOS vuole produrre batterie che costano appena 160 dollari per chilowattora e durano 30 anni. Le batterie attuali che a buon mercato si guastano dopo solo un paio di anni di servizio. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha fissato un obiettivo di batterie a $ 100 per chilowattora che possono essere ricaricate 5.000 volte con un'efficienza dell'80%, affermando che a quel punto le batterie potrebbero essere ampiamente adottate per lo stoccaggio in rete. EOS afferma che le sue batterie possono durare 10.000 ricariche, il che potrebbe compensare il costo iniziale più elevato e la minore efficienza delle sue batterie.

Ma la società non ha ancora raggiunto i suoi obiettivi. Dice che è ben entro $ 300 per chilowattora. EOS ha completamente caricato e scaricato l'iterazione più recente delle sue celle della batteria oltre 1.000 volte e le batterie hanno finora mantenuto il 90% della loro capacità. In genere, le batterie sono progettate per mantenere l'80% della loro capacità alla fine della loro vita, quindi l'attuale tasso di perdita di capacità è troppo veloce per una batteria da 10.000 cicli.

Ma, dice Adamson, gran parte della perdita di capacità è dovuta a livelli di elettroliti che scendono troppo in basso. In un esperimento, il rabbocco delle batterie ha ripristinato la capacità dall'80% al 96% della capacità originale. Le batterie prodotte verranno fornite con un meccanismo per il rabbocco automatico dell'elettrolita, che potrebbe migliorare la durata del sistema.

EOS afferma che sta collaborando con sette società di servizi pubblici per testare la batteria e progettarla secondo le specifiche prestazionali di cui hanno bisogno: annuncerà i partner nelle prossime due settimane.

nascondere