Billige batterier til backup af vedvarende energi

Investorer har for nylig indskudt 15 millioner dollars for at finansiere batteristart EOS energilager , et firma, der siger, at dets batterier i sidste ende kunne konkurrere med naturgaskraftværker om at levere strøm i tider med spidsbelastning.

På det billige: EOS arbejder på et batteri baseret på så billige materialer som vand, zink og luft. Hvis det lykkes, kan resultatet blive en velsignelse for industrien for vedvarende energi.

Billig energilagring bliver stadig vigtigere, efterhånden som et større antal vindmøller og solpaneler tilføjes til nettet. Hvis vedvarende energi skal erstatte de fossile brændstoffer, der dominerer strømforsyningen og tjener til backup af vindmøller og solpaneler, vil meget store, billige batterier som dem, EOS udvikler, være nødvendige (se Vindmøller, batteri inkluderet, kan holde strømmen Stabile forsyninger, batteri kunne give en billig måde at opbevare solenergi på og en løsning på solenergiintermittens).

EOS forsøger at kommercialisere en type batteri, der er baseret på billige materialer: vand, zink og luft (se Startup lover et revolutionært netbatteri og mange år undervejs, lovende genopladelige metal-luftbatterier Head to Market). Sådanne batterier - hvor zink reagerer med ilt i luften for at generere elektricitet - har eksisteret i lang tid, men det har været vanskeligt at gøre dem genopladelige. Elektroder forringes for eksempel, og batterierne er i sagens natur ineffektive på grund af forskellen i spændingsniveauer, når de oplades og aflades - de spilder næsten halvdelen af ​​den energi, det tager at oplade dem.

EOS har behandlet disse problemer på et par måder. Den bruger en let sur vandbaseret elektrolyt, der hjælper med at forhindre deformationer af zinkelektroden, der kan beskadige batteriet.

Virksomheden supplerer også zink-ilt-reaktionen med reaktioner mellem zink og en blanding af op til seks andre materialer (det vil ikke identificere typen af ​​forbindelser). De andre reaktioner hjælper med at reducere forskellen mellem lade- og afladningsspændinger og forbedrer effektiviteten fra 60 procent til næsten 75 procent. Blandingen af ​​reaktioner gør batteriet sværere at betjene, men George Adamson , vicepræsident for R&D, siger, at nutidens batteristyringssoftware er klar til opgaven.

Beslutningen om at gøre brug af disse ekstra reaktioner var resultatet af en smule serendipity. Urenheder forårsagede uønskede bivirkninger i de originale zink-luft prototyper. Men så bemærkede forskerne den gavnlige indvirkning på spændingen. Da vi indså det, siger Adamson, begyndte vi med vilje at søge efter flere kombinationer af reaktioner.

EOS har bygget en to-kilowatt prototype. Til sidst vil dens batterier blive pakket inde i en forsendelsescontainer for at lave en-megawatt-batterier, der kan lagre seks megawatt-timers elektricitet, nok til at drive et typisk amerikansk hjem i seks måneder. Det planlægger at bygge en pilotfabrik inden udgangen af ​​året eller i begyndelsen af ​​næste år, og at begynde at lave en-megawatt-batterier i fuld størrelse inden udgangen af ​​2014.

EOS ønsker at producere batterier, der koster så lidt som $160 per kilowatt-time og holder i 30 år. Nuværende batterier, der er billige, ville svigte efter kun et par års drift. Det amerikanske energiministerium har sat et mål om batterier til $100 pr. kilowatt-time, der kan genoplades 5.000 gange med 80 procent effektivitet, og siger, at på det tidspunkt kunne batterier i vid udstrækning anvendes til netlagring. EOS siger, at dets batterier kan holde til 10.000 opladninger, hvilket kan kompensere for de højere forudgående omkostninger og lavere effektivitet af dets batterier.

Men virksomheden har ikke nået sine mål endnu. Den siger, at det er godt inden for $300 per kilowatt-time. EOS har fuldstændig opladet og afladet den seneste iteration af sine battericeller over 1.000 gange, og batterierne har indtil videre bevaret 90 procent af deres kapacitet. Typisk er batterier designet til at bibeholde 80 procent af deres kapacitet ved slutningen af ​​deres levetid, så den nuværende hastighed af kapacitetstab er for høj for et 10.000-cyklus batteri.

Men, siger Adamson, meget af kapacitetstabet skyldes, at elektrolytniveauerne falder for lavt. I et eksperiment genoprettede efterfyldning af batterierne kapaciteten fra 80 procent til 96 procent af den oprindelige kapacitet. Fremstillede batterier kommer med en mekanisme til automatisk påfyldning af elektrolytten, hvilket kan forbedre systemets holdbarhed.

EOS siger, at det går sammen med syv forsyningsselskaber for at teste batteriet og designe det til de ydeevnespecifikationer, de har brug for - det vil annoncere partnerne i løbet af de næste par uger.

skjule