У 10 разів дешевше і надійніше: у США проектують нову мережеву батарею на заміну літію

Американська компанія Form Energy, чий офіс розташований у Бостоні, запустила пілотний проект створення нової мережевої акумуляторної батареї.

Як повідомляє New Atlas, у таких залізно-повітряних батареях планується зберігати до 100 кіловат-годин, а їхня експлуатація обходитиметься в десять разів дешевше, ніж експлуатація ферм літієвих батарей.

У матеріалі наголошується, що сьогодні світ перебуває в процесі тривалого і трудомісткого переходу на поновлювані джерела енергії. Видобувають електрику за допомогою сонячного світла і вітру, причому стало можливим проводити видобуток у ті часові відрізки, коли є відповідна необхідність, а в решту часу робити паузу. Тому актуальне питання сьогодні — створення буферних споруд, де добута енергія буде зберігатися в міру необхідності.

В авангарді виробництва таких буферних зон стала компанія Tesla, що належить бізнесменові Ілону Маску. У 2017 році вона побудувала в Південній Австралії найбільшу у світі батарею. Крім того, що проект виправдав себе комерційно, він поклав початок роботі над створенням безлічі схожих батарей по всьому світу. Однак, створена вона була з літію, а цей матеріал, як відомо, є досить проблемним. Такі батареї швидко зношуються і підходять більшою мірою для швидкого живлення, а не для довгострокового зберігання.

Крім цього, більшість літієвих батарей виробляє Китай, і США бачить у цьому загрозу економічній безпеці, враховуючи плани багатьох держав досягти нульового викиду вуглецю до 2050 року.

Form Energy пропонує альтернативу літію у вигляді залізно-повітряної батареї, яка потребує великих витрат, адже використовувати планують доступні і поширені матеріали.

Залізо-повітряні батареї, по суті, працюють, ініціюючи й обертаючи назад процес корозії. Залізо зʼєднується з киснем, виділяючи енергію в розрядному циклі, а потім, коли енергія застосовується до іржі, що утворилася, вона знову перетворюється в залізо і виділяє свій кисень. Ця технологія не застосовувалася протягом багатьох десятиліть через гідроліз, що знижує ефективність батареї вдвічі, поки цю проблему не вирішили у 2012 році.

Form ще не поділилася даними щодо ефективності своїх пристроїв, але відомо, що в батареях використовується гігантський залізний анод, який, за словами компанії, є найбільшим анодом з коли-небудь створених. Елементи розміром близько квадратного метра вставлені в акумуляторні модулі розміром із пральну машину, залиті рідким електролітом, і їх можна масово викочувати в установках, що забезпечують від 1 до 3 мегават безперервної потужності на акр.

Компанія заявляє, що її рішення буде добре працювати разом з великими літієвими батареями; мабуть, літій може бути використаний для швидкого розряду, що забезпечує згладжування стрибків навантаження, а залізно-повітряні батареї будуть пропонувати більш повільне енергетичне рішення, коли поновлювані джерела енергії не забезпечують достатню потужність для живлення мережі. Ще одна перевага такої системи полягає в тому, що всі матеріали придатні для вторинної переробки.

Form Energy вже зібрала понад $300 млн на комерціалізацію системи.

Нагадаємо, що дослідницька група з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії (PNNL) Міністерства енергетики США розробила особливу конструкцію літій-металевої батареї, яка робить її більш зносостійкою. Літій-металева батарея нового типу зберігає працездатність протягом рекордної кількості циклів зарядки.

У той же час Дослідники з Науково-технологічного університету імені короля Абдалли (Саудівська Аравія) розробили метод вилучення літію високої чистоти з морської води. Видобуток 1 кг літію обійдеться всього в 5 доларів.