211service.com
Beyond Lithium Ion: ARPA-E placerer væddemål på Novel Energy Storage
Det er for tidligt at sige, om Energiministeriets ARPA-E-agentur har ramt et teknologisk hjemløb, men den forskning, det finansierer, er værd at følge nøje.
ARPA-E annoncerede i går 130 millioner dollars til 66 tilskud, der har potentiale til transformationsændringer i energi. Der er faktisk nogle dristige ideer på listen, såsom vindmøller lavet af stof og en undervandssvingende vinge, der får energi fra tidevand og floder. I et skift i år er mange projekter fokuseret på at bruge den rigelige naturgas i USA (se hele listen her og Kevin Bullis' valg af iøjnefaldende projekter her).
Men ligesom tidligere tilskudsprogrammer er energilagring højt på ARPA-E-prioritetslisten, hvor omkring 20 projekter finansieres på dette område, nogle helt ned til en halv million dollars. Virksomheden, der modtog det største tilskud, er PolyPlus Battery Company, som også blev tildelt $9 millioner i sommer fra DOE's Advanced Manufacturing Office. ARPA-E-pengene, som er til både PolyPlus Battery og Johnson Controls, skal udvikle et vandigt genopladeligt lithium-svovl-batteri, som lover bedre energitæthed end nutidens lithium-ion-batterier.
Nøgleordet der er vandigt, siger forskningsassistent Thomas Conry ved PolyPlus Battery. I løbet af de sidste 30 år har traditionelle ikke-vandige Li-S-batterier siddet fast i laboratoriet, ude af stand til at gå over til den kommercielle virkelighed. PolyPlus har haft gennembrud i kemien, der løser mange af forhindringerne.
Virksomheden udvikler først et lithium-havvandsbatteri og genopladelige lithium-luftbatterier. Nøglen til alle dets planlagte batterier er en keramisk membran, der er uigennemtrængelig for vand og tillader lithium-ioner at bevæge sig igennem. Fremstillingstilskuddet er fokuseret på metoder til at producere det og andre komponenter i skala, siger Conry. (Se, har du et batterigennembrud? Du har brug for venner i fremstillingen.)
Et andet firma, Vorbeck Materials, modtog et tilskud på 1,5 millioner dollars til et lithiumsvovlbatteri, der ville forbedre energitætheden og ladetiden for nutidens batterier. Sharp Laboratories of America fik i mellemtiden 2,9 millioner dollars for et natriumionbatteri, som det håber vil dramatisk sænke omkostningerne ved netlagring.
Der blev også givet tilskud til brændselsceller, strømningsbatterier og forskning i termisk lagring. NREL modtog for eksempel et tilskud til at udvikle et system til at omdanne varme fra koncentreret sollys til elektricitet ved hjælp af termoelektriske materialer. Typisk sigter ARPA-E projekter, som er højrisiko, på at producere en prototype inden for to eller tre år med håb om, at et produkt derefter kan kommercialiseres.
Det er velkendt, at innovationer inden for energilagring og batterier tager årevis (se Toyota Plugs Away at the Next-Gen Electric-Car Battery). Og som de fleste energiiværksættere vil fortælle dig, er det et vanskeligt forslag at modtage venturekapital-seed-finansiering til alt relateret til nye typer energilagring i betragtning af de lange udviklingstider og -omkostninger. I den forstand er ARPA-E's bevillingspenge - et af få offentlige energiprogrammer, der generelt nyder godt af bipartisan støtte - afgørende for at udforske, hvilke lagringsteknologier der har potentialet til at lykkes med nutidens produkter.