Nie tylko litowo-jonowe: ARPA-E stawia na nowatorskie magazynowanie energii

Jest za wcześnie, aby stwierdzić, czy agencja ARPA-E Departamentu Energii trafiła na technologiczną runę do domu, ale badania, które finansuje, warto uważnie śledzić.

ARPA-E ogłosiła wczoraj 130 milionów dolarów na 66 grantów, które mają potencjał do transformacji energetycznej. Rzeczywiście na liście znajdują się odważne pomysły, takie jak turbiny wiatrowe wykonane z tkaniny i podwodne skrzydło oscylacyjne, które czerpie energię z pływów i rzek. W tym roku wiele projektów koncentruje się na wykorzystaniu obfitego gazu ziemnego w USA (patrz pełna lista tutaj i wybór wyróżniających się projektów Kevina Bullisa tutaj).

Ale podobnie jak w poprzednich programach grantowych, magazynowanie energii jest wysoko na liście priorytetów ARPA-E, z około 20 projektami finansowanymi w tym obszarze, niektóre nawet o wartości pół miliona dolarów. Firma, która otrzymała największą dotację, to PolyPlus Battery Company, która również otrzymała tego lata 9 milionów dolarów od Biura Zaawansowanej Produkcji DOE. Pieniądze ARPA-E, które są przeznaczone zarówno dla PolyPlus Battery, jak i Johnson Controls, mają na celu opracowanie wodnego akumulatora litowo-siarkowego, który obiecuje lepszą gęstość energii niż dzisiejsze akumulatory litowo-jonowe.

Kluczowym słowem jest tam woda, mówi pracownik naukowy Thomas Conry z PolyPlus Battery. Przez ostatnie 30 lat tradycyjne niewodne baterie Li-S utknęły w laboratorium, nie mogąc przejść do komercyjnej rzeczywistości. PolyPlus dokonał przełomów w chemii, które rozwiązują wiele przeszkód.

Firma najpierw opracowuje baterię litową do wody morskiej i akumulatory litowo-powietrzne. Kluczem do wszystkich planowanych akumulatorów jest ceramiczna membrana, która jest nieprzepuszczalna dla wody i umożliwia przepływ jonów litu. Dotacja produkcyjna koncentruje się na metodach produkcji tego i innych komponentów na dużą skalę, mówi Conry. (Patrz, masz przełom dotyczący baterii? Potrzebujesz przyjaciół w produkcji .)

Inna firma, Vorbeck Materials, otrzymała dotację w wysokości 1,5 miliona dolarów na baterię litowo-siarkową, która poprawiłaby gęstość energii i czas ładowania dzisiejszych baterii. Tymczasem Sharp Laboratories of America otrzymało 2,9 miliona dolarów za baterię jonów sodowych, która ma nadzieję drastycznie obniży koszty przechowywania w sieci.

Przyznano także granty na badania nad ogniwami paliwowymi, bateriami przepływowymi i magazynowaniem termicznym. NREL na przykład otrzymał dotację na opracowanie systemu konwersji ciepła ze skoncentrowanego światła słonecznego na energię elektryczną przy użyciu materiałów termoelektrycznych. Zazwyczaj projekty ARPA-E, które są obarczone wysokim ryzykiem, mają na celu wyprodukowanie prototypu w ciągu dwóch lub trzech lat, z nadzieją, że produkt zostanie następnie skomercjalizowany.

Powszechnie wiadomo, że innowacje w zakresie magazynowania energii i akumulatorów wymagają lat (patrz, Toyota Plugs Away at the Next-Gen Electric-Car Battery). I jak powie większość przedsiębiorców energetycznych, otrzymanie finansowania zalążkowego kapitału podwyższonego ryzyka na wszystko, co dotyczy nowych rodzajów magazynowania energii, jest trudną propozycją, biorąc pod uwagę długi czas i koszty opracowania. W tym sensie fundusze przyznane przez ARPA-E – jeden z niewielu rządowych programów energetycznych, które na ogół cieszą się poparciem obu partii – są niezbędne do zbadania, które technologie przechowywania mają potencjał, aby odnieść sukces w dzisiejszych produktach.

ukryć