Baterías baratas para energía renovable de respaldo

Los inversores recientemente aportaron $ 15 millones para financiar el inicio de la batería Almacenamiento de energía EOS , una empresa que dice que sus baterías eventualmente podrían competir con las plantas de energía de gas natural para proporcionar energía durante los momentos de máxima demanda.

En lo barato: EOS está trabajando con una batería basada en materiales tan baratos como agua, zinc y aire. Si tiene éxito, el resultado podría ser una bendición para la industria de las energías renovables.

El almacenamiento de energía barata se está volviendo cada vez más importante a medida que se agrega a la red un mayor número de turbinas eólicas y paneles solares. Si la energía renovable va a reemplazar los combustibles fósiles que dominan los suministros de energía y sirven para respaldar las turbinas eólicas y los paneles solares, se necesitarán baterías económicas a muy gran escala como las que está desarrollando EOS (consulte Turbinas eólicas, batería incluida, Can Keep Power Suministros estables, la batería podría proporcionar una forma económica de almacenar energía solar y una solución a la intermitencia de la energía solar).

EOS está tratando de comercializar un tipo de batería que se basa en materiales económicos: agua, zinc y aire (consulte La puesta en marcha promete una batería de red revolucionaria y años de fabricación, prometedoras baterías recargables de metal-aire en el mercado). Estas baterías, en las que el zinc reacciona con el oxígeno del aire para generar electricidad, han existido durante mucho tiempo, pero ha sido difícil hacerlas recargables. Los electrodos se deterioran, por ejemplo, y las baterías son inherentemente ineficientes debido a la diferencia en los niveles de voltaje al cargarlas y descargarlas; desperdician casi la mitad de la energía que se necesita para cargarlas.

EOS ha abordado estos problemas de varias formas. Utiliza un electrolito a base de agua ligeramente ácido que ayuda a prevenir deformaciones del electrodo de zinc que pueden dañar la batería.

La compañía también está complementando la reacción zinc-oxígeno con reacciones entre el zinc y una mezcla de hasta otros seis materiales (no identificará el tipo de compuestos). Las otras reacciones ayudan a reducir la diferencia entre los voltajes de carga y descarga, mejorando la eficiencia del 60 por ciento a casi el 75 por ciento. La mezcla de reacciones hace que la batería sea más difícil de operar, pero George Adamson , vicepresidente de I + D, afirma que el software de gestión de baterías actual está a la altura.

La decisión de hacer uso de estas reacciones adicionales fue el resultado de un poco de serendipia. Las impurezas estaban causando reacciones secundarias no deseadas en los prototipos originales de zinc-aire. Pero luego los investigadores notaron el impacto beneficioso sobre el voltaje. Una vez que nos dimos cuenta de eso, dice Adamson, comenzamos a buscar a propósito múltiples combinaciones de reacciones.

EOS ha construido un prototipo de dos kilovatios. Eventualmente, sus baterías se empaquetarán dentro de un contenedor de envío para producir baterías de un megavatio que pueden almacenar seis megavatios-hora de electricidad, suficiente para alimentar una casa típica de EE. UU. Durante seis meses. Planea construir una planta de fabricación piloto para fines de año o principios del próximo, y comenzar a fabricar baterías de un megavatio de tamaño completo para fines de 2014.

EOS quiere producir baterías que cuesten tan solo $ 160 por kilovatio-hora y duren 30 años. Las baterías actuales que son baratas fallarían después de solo un par de años de servicio. El Departamento de Energía de EE. UU. Ha establecido una meta de baterías de $ 100 por kilovatio-hora que se pueden recargar 5,000 veces con una eficiencia del 80 por ciento, y dice que en ese momento las baterías podrían adoptarse ampliamente para el almacenamiento en la red. EOS dice que sus baterías pueden durar 10,000 cargas, lo que podría compensar el mayor costo inicial y la menor eficiencia de sus baterías.

Pero la empresa aún no ha alcanzado sus objetivos. Dice que está dentro de los $ 300 por kilovatio-hora. EOS ha cargado y descargado completamente la iteración más reciente de sus celdas de batería más de 1,000 veces, y las baterías hasta ahora han retenido el 90 por ciento de su capacidad. Por lo general, las baterías están diseñadas para retener el 80 por ciento de su capacidad al final de su vida útil, por lo que la tasa actual de pérdida de capacidad es demasiado rápida para una batería de 10,000 ciclos.

Pero, dice Adamson, gran parte de la pérdida de capacidad se debe a que los niveles de electrolitos caen demasiado. En un experimento, completar las baterías restauró la capacidad del 80 al 96 por ciento de la capacidad original. Las baterías fabricadas vendrán con un mecanismo para completar automáticamente el electrolito, lo que podría mejorar la durabilidad del sistema.

EOS dice que se está asociando con siete empresas de servicios públicos para probar la batería y diseñarla según las especificaciones de rendimiento que necesitan; anunciará a los socios en las próximas dos semanas.

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