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鉄フロー電池技術の飛躍的進歩は、再生可能エネルギー貯蔵の「トップチョイス」としてリチウム電池に取って代わる可能性があります

鉄フロー電池2

ESSのアイアンフローテクノロジーは、米国で大規模に展開されています

世界の電力網は、不安定な化石燃料価格の圧力と、汚染されたエネルギー源から世界を引き離すことが不可欠であるという圧力の下できしむ音を立てています。 リチウムイオン技術のより安価な代替品である革新的なバッテリーのおかげで、解決策が手元にあるかもしれません。

日本のソフトバンクグループの傘下にある米国の再生可能エネルギー会社であるSBエナジーは、ESS Inc.が製造したバッテリーを記録的に購入している。オレゴンの会社は、再生可能エネルギーをより長く保存できる新技術を持っていると述べている。カリフォルニアで停電を引き起こし、ヨーロッパで記録的な高エネルギー価格を引き起こした信頼性の問題のいくつかを克服するのに役立ちます。

バッテリーの飛躍的進歩は、グローブのグリッド障害を終わらせるのに役立つ可能性があります
ESSバッテリー写真家:Tojo Andrianarivo / Bloomberg

「鉄流化学」と呼ばれるものに依存するユニットは、米国中に点在する実用規模の太陽光発電プロジェクトで使用され、これらの発電所は日没後数時間電力を供給することができます。 SB Energyは、今後50,000年間で、XNUMX日XNUMX万世帯に電力を供給するのに十分なバッテリーを購入する予定です。

「この鉄フロー電池のような長期間のエネルギー貯蔵は、グリッドに再生可能エネルギーを追加するための鍵です」と、電池の専門家で機械工学の准教授であるVenkatViswanathanは述べています。 カーネギーメロン大学。

バッテリーの飛躍的進歩は、グローブのグリッド障害を終わらせるのに役立つ可能性があります
創設者:Craig Evans:クレジット:Tojo Andrianarivo / Bloomberg

ESSは、現在の社長であるCraigEvansと最高技術責任者であるJuliaSongによって2011年に設立されました。 彼らは、リチウムイオン電池が輸送の電化において重要な役割を果たす一方で、より長期間のグリッドスケールのエネルギー貯蔵には別の電池が必要であることを認識しました。 これは、リチウムイオン電池の価格が過去90年間でXNUMX%低下した一方で、コバルトやニッケルなどの高価な金属を含むことがある成分が、価格の低下を制限しているためです。

ESSによると、2ギガワット時のバッテリーの取引は少なくとも300億ドルの価値があります。 SBエナジーの最高経営責任者であるリッチホスフェルド氏は、ユニットの天才はそのシンプルさにあると語った。

バッテリーの飛躍的進歩は、グローブのグリッド障害を終わらせるのに役立つ可能性があります
Julia Song:クレジット:Tojo Andrianarivo / Bloomberg

「バッテリーは鉄塩と水でできています」とHossfeldは言いました。 「リチウムイオン電池とは異なり、鉄フロー電池は製造が非常に安価です。」

すべてのバッテリーにはXNUMXつのコンポーネントがあります。バッテリーの充電と放電時に荷電粒子がシャッフルするXNUMXつの電極、粒子がスムーズに流れるようにする電解質、XNUMXつの電極が短絡するのを防ぐセパレーターです。

ただし、フロー電池はスマートフォンや電気自動車の電池とは異なります。 これは、バッテリーの充電または放電時に、ポンプを使用して電解液を物理的に移動する必要があるためです。 そのため、これらのバッテリーは大きくなり、ESSの主な製品は輸送用コンテナ内で販売されます。

彼らが宇宙で占めるものは、コストで補うことができます。 グリッド規模のストレージ用のリチウムイオン電池は、350キロワット時あたり200ドルもの費用がかかる可能性があります。 しかしESSは、そのバッテリーは2025年までにkWhあたりXNUMXドル以下になる可能性があると述べています。

重要なのは、太陽光発電所や風力発電所でのより長い中断をカバーするためにストレージ容量を追加することで、まったく新しいバッテリーを購入する必要がない場合があります。 フロー電池は追加の電解質のみを必要とし、ESSの場合、20キロワット時あたりわずかXNUMXドルの費用がかかります。

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「これは大したことです」と、ESSに投資したBreakthrough EnergyVenturesのサイエンスリーダーであるEricToone氏は述べています。 「私たちはフロー電池について永遠に話してきましたが、今では実際に起こっています。」

バッテリーの飛躍的進歩は、グローブのグリッド障害を終わらせるのに役立つ可能性があります
ウィルソンビル、ORのESS施設の労働者クレジット:Tojo Andrianarivo / Bloomberg

米国航空宇宙局はフロー電池を製造しました 早けれ1980として。 これらの電池は水を使用しているため、その頃に開発された、発火で悪名高いリチウムイオン電池よりもはるかに安全な宇宙用途の選択肢を提示しました。 Hossfeldは、山火事が発生しやすいカリフォルニアでも、リチウムイオンバージョンには与えられなかったESSバッテリーの許可を得ることができたと言います。

それでも、鉄フロー電池には問題がありました。 充電中、バッテリーは少量の水素を生成する可能性があります。これは反応の兆候であり、チェックしないままにすると、バッテリーの寿命が短くなります。 Song氏によると、ESSの主な革新は、システム内で生成された水素を維持し、その寿命を大幅に延ばす方法でした。

「水素のループを閉じるとすぐに、ラボのプロトタイプが突然商業的に実行可能なバッテリーオプションに変わります」とViswanathan氏は述べています。 Hossfeld氏によると、ESSの鉄フロー電池は、パフォーマンスをあまり損なうことなく、20年以上の毎日の使用に耐えることができます。

バッテリーの飛躍的進歩は、グローブのグリッド障害を終わらせるのに役立つ可能性があります
プラスチックシートは、オレゴン州ウィルソンビルのESS製造施設でプラズマで処理されます。
クレジット:Tojo Andrianarivo / Bloomberg

ポートランド近くの同社の工場では、黄色いロボットがプラスチックシートを化学薬品で覆い、それらを接着してバッテリーコアを形成しています。 輸送用コンテナの内部では、電解質で満たされたバットがポンプを介して各電極に供給されます。これにより、バッテリーは、太陽が照ると再生可能エネルギーを吸収し、暗くなると再生可能エネルギーを放出します。

それは有望な最初のステップです。 ESSのバッテリーは、現在約12時間のストレージを提供できる安価なソリューションですが、電力会社は、グリッドに再生可能エネルギーが追加されるにつれて、最終的にははるかに長持ちするバッテリーを必要とします。 たとえば、今月初め、ストレージの不足は、風速が数週間低いままだったときに、英国全体で電力価格の記録的な急上昇に貢献しました。 Form Energy Inc.などの新興企業も、豊富で安価な材料である鉄を使用して、価格でESSを打ち負かす可能性のある新しい形式のバッテリーを構築しています。

これまでのところ、ESSは8メガワット時の鉄フロー電池を商業的に展開しています。 先週、XNUMXか月の評価の後、スペインの電力会社Enel Green Power SpAは、ESSが同等の金額を構築するための単一の契約に署名しました。 同じくESSの役員を務めるSBエナジーのホスフェルド氏は、同社は今後XNUMX年間でESSからさらに多くのバッテリー容量を購入する可能性が高いと述べた。

注文書がいっぱいになっても、ESSは困難な道のりに直面しています。 新しいバッテリーを市場に出すことは悪名高いほど困難であり、このセクターにはスタートアップの失敗が散らばっています。 重要なのは、リチウムイオン技術が有利なスタートを切り、顧客はその長所と短所に精通していることです。 ESSは、そのバッテリーが発電所オペレーターの厳しい要求を満たすことができることを証明する必要があります。

新しい注文は、特別買収会社を通じて1.07億465万ドルの評価で数週間以内に公開されるように見えるため、ESSに役立つはずです。 この上場により、同社はXNUMX億XNUMX万ドルの純利益を得ることができ、これを使用して事業を拡大する予定です。

TomMetcalfによる寄稿

PlatoAi。 Web3の再考。 増幅されたデータインテリジェンス。
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出典:https://genesisnanotech.wordpress.com/2021/10/06/iron-flow-battery-technology-breakthrough-could-displace-lithium-batteries-as-top-choice-for-renewable-energy-storage/

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