Sun Catalytix cerca il secondo atto con la batteria a flusso

Lo spin-off del MIT Sun Catalytix ha dovuto sospendere la sua visione audace di consentire l'economia dell'idrogeno. Ma ha ancora obiettivi tecnici aggressivi.

Il CEO di Sun Catalytix, Mike Decelle, mostra i due elettroliti progettati dall'azienda da utilizzare in una batteria a flusso pianificato per lo stoccaggio in rete. Credito: Martin LaMonica.

La società con sede a Cambridge, nel Massachusetts, ha trascorso l'ultimo anno e mezzo a progettare una batteria di flusso per lo stoccaggio in rete e prevede di avere un prototipo entro la fine dell'anno, mi dice il CEO Mike Decelle. La speranza è quella di testare il sistema su scala kilowatt quest'anno e raccogliere ulteriori fondi per un ulteriore sviluppo entro la fine dell'anno.

Le batterie a flusso sono una delle tecnologie di batteria più interessanti per immagazzinare più ore di energia sulla rete. Possono essere utilizzati per uniformare la fornitura variabile di parchi eolici e solari o fornire energia di riserva per edifici o campus con generazione di energia in loco. Un prodotto commerciale di Sun Catalytix sarebbe in grado di fornire un megawatt di potenza per 4-6 ore e di entrare in un container da 40 piedi, afferma Decelle.

Sono già decine le batterie di flusso allacciate alla rete realizzate da aziende con chimiche al vanadio e al bromuro di zinco. Sun Catalytix utilizza molecole di design realizzate con materiali abbondanti che sono rispettosi dell'ambiente e produrranno bassi costi, afferma Decelle. L'azienda punta a un prezzo compreso tra $ 200 e $ 250 per chilowattora di capacità, molto meno delle batterie a lunga durata ora in rete.

Il passaggio a concentrarsi sulle batterie a flusso è una svolta drammatica per Sun Catalytix. La startup è stata scorporata dal MIT nel 2009 per commercializzare un catalizzatore a basso costo sviluppato dal professor Daniel Nocera. Con esso, Nocera ha immaginato una foglia artificiale che potesse estrarre a buon mercato l'idrogeno dall'acqua e utilizzare l'idrogeno in una cella a combustibile per produrre elettricità. La società ha raccolto capitale di rischio da Polaris Venture Partners e dal conglomerato indiano Tata, che ha espresso interesse per la sua tecnologia per l'energia distribuita. Ha anche ottenuto una sovvenzione ARPA-E per un materiale in grado di produrre idrogeno dall'acqua direttamente dall'energia solare. (Vedi, Una foglia artificiale più verde.)

La visione di utilizzare un elettrolizzatore a energia solare a basso costo ha portato un sacco di pubblicità all'azienda e a Nocera, che ha sostenuto l'utilizzo della tecnologia nei paesi in via di sviluppo. All'epoca, molte società di venture capitalist erano disposte a investire in società costituite per commercializzare la ricerca di laboratorio. Ma come dimostra l'esperienza di Sun Catalytix, i tempi di sviluppo nella scienza dei materiali sono in genere molti anni e richiedono una notevole quantità di capitale per essere immessi sul mercato.

Decelle è entrata a far parte dell'azienda nel giugno del 2011 ed entro l'autunno era chiaro che l'azienda doveva perseguire un mercato commerciale a breve termine. Quella tecnologia (foglia artificiale) tende a fare affidamento sull'infrastruttura dell'idrogeno. Ma quando ci pensi nelle scale temporali del capitale di rischio, è un campo difficile, dice.

L'azienda, che è in procinto di depositare i brevetti sulla tecnologia della batteria a flusso, non parla dei materiali che utilizzerà in una batteria a flusso, ma la chimica produrrà una densità di potenza maggiore rispetto ai design tradizionali, afferma Decelle. Sono i giusti metalli abbondanti sulla terra nella giusta struttura molecolare, dice. L'aumento della densità di potenza di una batteria a flusso si traduce direttamente in un costo inferiore perché è possibile generare più energia dai componenti esistenti.

La meccanica della sua stessa batteria di flusso sarà tradizionale: ci saranno due grandi serbatoi che contengono un elettrolita acquoso, che vengono pompati in un unico serbatoio con una membrana che separa i due liquidi. Quando scorre in una direzione nella pila, si verifica una reazione elettrochimica attraverso la membrana per produrre un flusso di elettricità. Per ricaricare il dispositivo, i liquidi vengono pompati al contrario.

Circa la metà delle 26 persone di SunCatalytix sono ingegneri chimici e l'altra metà sono ingegneri, molti dei quali provengono dall'industria delle celle a combustibile, afferma Decelle. Le prestazioni delle batterie a flusso, che sono simili alle celle a combustibile, sono migliorate significativamente negli ultimi anni perché gli ingegneri sono in grado di sfruttare il lavoro sulle membrane e altri componenti delle celle a combustibile più potenti.

Sun Catalytix si trova di fronte a un'ampia gamma di concorrenti in lizza per vendere sistemi di accumulo dell'energia in rete, che hanno esigenze molto elevate in termini di sicurezza, costi e affidabilità. Per quanto riguarda il lavoro originale dell'elettrolizzatore per la produzione di idrogeno, Decelle afferma che non è completamente scartato, solo sullo scaffale mentre gli ingegneri chimici dell'azienda si concentrano su un prodotto commerciale. Nocera e altri ricercatori, intanto, continuano a fare ricerca sul miglioramento dell'efficienza di un dispositivo solare che produce idrogeno.

nascondere