211service.com
Sun Catalytix søger anden akt med flowbatteri
MIT-spin-off Sun Catalytix har været nødt til at sætte sin dristige vision om at aktivere brintøkonomien i bero. Men den har stadig aggressive tekniske mål.
Sun Catalytix CEO Mike Decelle viser de to firmadesignede elektrolytter, der skal bruges i et planlagt flowbatteri til netlagring. Kredit: Martin LaMonica.
Det Cambridge, Massachusetts-baserede firma har brugt det sidste halvandet år på at designe et flowbatteri til netlagring og planlægger at få en prototype senere på året, fortæller CEO Mike Decelle. Håbet er at teste kilowatt-skalasystemet i år og skaffe yderligere midler til yderligere udvikling inden årets udgang.
Flow-batterier er en af de mest attraktive batteriteknologier til at lagre flere timers energi på nettet. De kan bruges til at udjævne den variable forsyning af vind- og solparker eller levere reservestrøm til bygninger eller campusser med elproduktion på stedet. Et kommercielt produkt fra Sun Catalytix ville være i stand til at levere en megawatt strøm i fire til seks timer og passe i en 40 fods skibscontainer, siger Decelle.
Der er allerede snesevis af strømningsbatterier forbundet til nettet lavet af virksomheder med vanadium- og zinkbromidkemi. Sun Catalytix bruger designermolekyler lavet af rigelige materialer, der er miljøvenlige og vil give lave omkostninger, siger Decelle. Virksomheden sigter efter en pris på $200 til $250 pr. kilowatt-times kapacitet, langt mindre end langtidsholdbare batterier nu på nettet.
Flytningen til at fokusere på flow-batterier er en dramatisk drejning for Sun Catalytix. Opstarten blev spundet ud af MIT i 2009 for at kommercialisere en billig katalysator udviklet af professor Daniel Nocera. Med den forestillede Nocera sig et kunstigt blad, der billigt kunne fjerne brinten fra vand og bruge brinten i en brændselscelle til at lave elektricitet. Virksomheden rejste venturekapital fra Polaris Venture Partners og fra det indiske konglomerat Tata, som udtrykte interessant i sin teknologi til distribueret energi. Det landede også et ARPA-E-tilskud til et materiale, der kan producere brint fra vand direkte fra solenergi. (Se, Et grønnere kunstigt blad.)
Visionen om at bruge en billig, soldreven elektrolysator bragte masser af omtale til virksomheden og Nocera, som gik ind for at bruge teknologien i udviklingslande. På det tidspunkt var mange venturekapitalistiske virksomheder villige til at investere i virksomheder dannet for at kommercialisere laboratorieforskning. Men som erfaringerne hos Sun Catalytix viser, er udviklingstider inden for materialevidenskab typisk mange år og kræver en betydelig mængde kapital at bringe på markedet.
Decelle kom til virksomheden i juni 2011, og i efteråret stod det klart, at virksomheden var nødt til at forfølge et kommercielt marked på kortere sigt. Denne (kunstige blad) teknologi har en tendens til at stole på brintinfrastruktur. Men når man tænker på det i venturekapital-tidsskalaer, er det en hård pitch, siger han.
Virksomheden, som er i gang med at ansøge om patenter omkring flowbatteriteknologien, tier stille med de materialer, den vil bruge i et flowbatteri, men kemien vil give en højere effekttæthed end traditionelle designs, siger Decelle. Det er de rigtige jordrige metaller i den rigtige molekylære ramme, siger han. Forøgelse af strømtætheden af et flowbatteri betyder direkte lavere omkostninger, fordi der kan genereres mere strøm fra eksisterende komponenter.
Mekanikken i selve strømningsbatteriet vil være traditionel: Der vil være to store tanke, der rummer en vandig elektrolyt, som pumpes ind i en enkelt tank med en membran, der adskiller de to væsker. Når den strømmer i én retning ind i stakken, sker der en elektrokemisk reaktion på tværs af membranen for at producere en strøm af elektricitet. For at genoplade enheden pumpes væskerne omvendt.
Omkring halvdelen af de 26 personer hos SunCatalytix er kemiingeniører, og den anden halvdel er ingeniører, hvoraf mange er fra brændselscelleindustrien, siger Decelle. Ydeevnen af flow-batterier, der ligner brændselsceller, er forbedret betydeligt i løbet af de seneste par år, fordi ingeniører er i stand til at drage fordel af arbejdet med membraner og andre komponenter i brændselsceller med højere effekt.
Sun Catalytix står over for et bredt sæt af konkurrenter, der kappes om at sælge netenergilagringssystemer, som har meget høje krav til sikkerhed, omkostninger og pålidelighed. Med hensyn til det originale brintproducerende elektrolyseværk, siger Decelle, at det ikke er fuldstændig skrottet, kun på hylden, mens virksomhedens kemiingeniører fokuserer på et kommercielt produkt. Nocera og andre forskere fortsætter i mellemtiden med at gøre det forskning om at forbedre effektiviteten af et brintproducerende solcelleanlæg.