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Startup mira a portare la batteria liquida sul mercato
Lo spazio di lavoro della piccola sede seminterrata di Liquid Metal Battery a Cambridge, nel Massachusetts, sembra più un'officina meccanica che un laboratorio high-tech che ci si potrebbe aspettare da uno spin-off del MIT.
Al posto delle camere a vuoto e delle file di scatole a guanti sigillate si trovano una grande sega a nastro, un trapano a colonna e una semplice stazione di saldatura. In un altro angolo c'è una normale fornace che potresti trovare in uno studio di ceramica. Sebbene la tecnologia dell'azienda sia basata su una chimica avanzata, le batterie sembrano rudimentali: lattine d'acciaio a pareti spesse che i ricercatori riempiono con polvere raccolta da grandi secchi e barili.
La semplicità è di progettazione. L'obiettivo dell'azienda è rendere le batterie così economiche da poter immagazzinare a buon mercato l'energia eolica generata di notte quando c'è spesso vento ma la richiesta di energia è bassa, per l'uso durante i periodi di picco della domanda durante il giorno. Ha attirato milioni di dollari in investimenti iniziali da Bill Gates, dalla compagnia petrolifera francese Total e dall'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata degli Stati Uniti per l'energia.
Liquid Metal, che è stata fondata nel 2010 ma ha iniziato a operare sul serio solo lo scorso autunno quando è passata da sette a 17 dipendenti, è una delle tante nuove aziende che sperano di imparare dalle sfide affrontate da una precedente ondata di startup di energia pulita. Le aziende di energia pulita hanno lottato in parte perché le tecnologie esistenti, come le centrali elettriche a combustibili fossili, le auto alimentate a gas e persino le celle solari convenzionali, sono così economiche e perché i servizi pubblici favoriscono le tecnologie consolidate.
Alcune prime startup di batterie si sono concentrate, ad esempio, su un promettente materiale per elettrodi scoperto in un laboratorio, solo per scoprire che la produzione del materiale ha cancellato gran parte dei risparmi sui costi che il materiale aveva promesso. Il nuovo gruppo di startup, che include uno spin-off di A123 Systems chiamato 24 M e un altro chiamato Aquion, sta esaminando da vicino i costi di produzione sin dall'inizio. Liquid Metal ha anche individuato mercati che possono permettergli di sostenere costi elevati inizialmente fino a quando la produzione su larga scala non renderà le sue batterie più convenienti.
Liquid Metal Battery è così chiamata perché le polveri che i suoi ricercatori versano nelle celle della batteria vengono riscaldate fino al punto di fusione, quando si segregano naturalmente in tre strati, gli elettrodi positivo e negativo e l'elettrolita che li separa. Questi materiali ora liquidi sono altamente conduttivi, quindi le batterie possono essere scaricate e caricate rapidamente, accettando una carica di un millisecondo e restituendola il successivo, se necessario, per aiutare a stabilizzare le fluttuazioni della domanda e dell'offerta sulla rete elettrica.
L'idea è nata da Donald Sadoway, professore di chimica al MIT, e Gerbrand Ceder, professore di scienza dei materiali al MIT, che si chiedevano se fosse possibile sostanzialmente invertire processi come quelli usati per produrre l'alluminio. Ad esempio, l'elettricità viene utilizzata per produrre alluminio dall'ossido di alluminio: se quella reazione chimica potesse funzionare nell'altro senso, produrrebbe elettricità e il sistema funzionerebbe come una batteria. Lo studente laureato di Sadoway, David Bradwell, ha trovato un modo per recuperare l'elettricità che è stata inserita nel processo.
La società ritiene che il progetto possa essere realizzato in fabbriche esistenti con produzione a contratto e, poiché inizialmente non è necessario costruire le proprie fabbriche, i suoi costi di capitale sarebbero notevolmente ridotti. Tuttavia, finché la tecnologia non raggiungerà la produzione di massa, i suoi costi saranno relativamente alti. È qui che è importante un po' di conoscenza del mercato. La decisione del fondatore di costruire batterie che non solo sono in grado di immagazzinare grandi quantità di energia a basso costo, ma possono anche rispondere in millisecondi, gli darà accesso a mercati in cui può applicare prezzi elevati per immagazzinare e fornire energia alla rete per compensare le fluttuazioni della domanda e dell'offerta, qualcosa che sta diventando importante man mano che viene installata più energia eolica e solare, che sono intermittenti.
Man mano che la scala di produzione aumenta e i costi diminuiscono, Liquid Metal prevede di servire mercati su larga scala, come acquistare elettricità a basso costo di notte e venderla a metà giornata, quando i prezzi sono più alti. Poiché la tecnologia è flessibile, l'azienda può decidere come utilizzare la capacità della batteria, scegliendo sempre il mercato più redditizio.
Liquid Metal prevede di sfruttare due opportunità create dal governo. Il primo è in realtà un prodotto della deregolamentazione: il governo ha istituito un quadro per stabilire mercati aperti per il potere. Ciò consente all'azienda di registrarsi come fornitore di energia indipendente senza passare attraverso una società di servizi o richiedere alle autorità di regolamentazione di consentire alle società di addebitare il servizio. Questo dà anche a una piccola azienda un chiaro percorso per guadagnare denaro. L'azienda potrebbe anche beneficiare di una sentenza della Federal Energy Regulatory Commission secondo cui le tecnologie con tempi di risposta rapidi possono essere pagate di più per i loro servizi. Ciò potrebbe dare a tali tecnologie un vantaggio rispetto alle centrali elettriche esistenti, che possono richiedere diversi minuti per rispondere.
Liquid Metal Battery deve ancora affrontare sfide, come la conferma che le sue celle siano abbastanza resistenti da far funzionare l'economia. Anche con costi di capitale relativamente bassi, potrebbe essere necessario ricorrere a partner, come Total, per l'aiuto non solo con i finanziamenti, ma anche per l'esperienza in operazioni su larga scala. Liquid Metal prevede di annunciare nuovi finanziamenti, questa volta da venture capitalist, nelle prossime settimane.