Изготовленная в Нидерландах воздушно-железная батарея, которая может накапливать энергию в течение 100 часов и более для повышения стабильности работы возобновляемых источников энергии, стала первой в мире “ржавой” батареей, подключенной к электросети
Воздушно-железная батарея, которая накапливает и выделяет энергию посредством обратимого процесса коррозии, стала первой в своем роде батареей, подключенной к электросети общего пользования. 30 июля голландский стартап Ore Energy объявил о подключении своих батарей к электросети в Делфтском технологическом университете в Нидерландах.
Аккумуляторы могут обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии, накапливая возобновляемую энергию от солнечных или ветряных электростанций и высвобождая ее при необходимости, чтобы внезапное изменение интенсивности солнечного света или ветра не привело к немедленному падению количества доступной электроэнергии.
“Вы должны иметь возможность накапливать избыточную энергию, когда дует ветер и светит солнце, чтобы иметь возможность использовать ее, когда это необходимо, в периоды критического спроса в течение дня”, — говорит Джон-Джозеф Мари из Института Фарадея, исследовательского органа по аккумуляторам в Великобритании. “По сути, аккумуляторы могут помочь снизить эту выходную мощность и сделать ее пригодной для использования в сети”.
В настоящее время многие подключаемые к сети литий-железо-фосфатные аккумуляторы производятся в Китае. Но, как правило, они сохраняют заряд всего 4-6 часов и стоят непомерно дорого, — говорит Мари. Напротив, железо-воздушные аккумуляторы, разработанные компанией «Руд Энерджи», могут накапливать энергию в течение 100 часов и более и изготавливаются из дешевых и широко доступных материалов.
“Железо — самый добываемый металл в мире, он невероятно дешевый», — говорит Мари. “И если вы объедините это с воздухом, который буквально окружает нас повсюду и практически не содержит примесей, то это будут два самых дешевых компонента, которые только можно найти”.
Система заряжает и накапливает энергию, используя электричество для преобразования оксидов железа – разновидности ржавчины – в металлическое железо. Затем железо может разряжать или высвобождать накопленную энергию, вступая в химическую реакцию с кислородом воздуха, снова образуя ржавчину.
“Когда аккумулятор разряжается, мы фактически берем железо и превращаем его в особый вид ржавчины”, — говорит Айтач Йылмаз, генеральный директор компании «Руда Энерджи». “И когда мы заряжаем аккумулятор, мы возвращаем ржавчину обратно в железо, и мы делаем это снова и снова, пока аккумулятор вдыхает и выдыхает кислород из атмосферного воздуха”.
Аккумуляторы хранятся в стандартных 12-метровых транспортных контейнерах и способны накапливать несколько мегаватт-часов энергии – при этом 1 мегаватт-часа достаточно для обеспечения электричеством типичного американского дома более чем на месяц.
Кроме того, компания Form Energy, базирующаяся в Массачусетсе, разрабатывает несколько проектов по производству железо-воздушных аккумуляторов в США. Их планируется установить в Новой Англии и на Среднем Западе.
В дополнение к железу и воздуху, в состав таких аккумуляторов входят электролиты на водной основе, которые также дешевы и доступны в большом количестве, не говоря уже о значительном снижении риска возгорания батареи. “Я бы не хотела быть той, кто скажет ”никогда», но воду поджечь невозможно», — говорит Мари.
Но главная цель аккумуляторной технологии — помочь возобновляемым источникам энергии заменить ископаемое топливо в электросетях.
“Энергетические компании по-прежнему во многом полагаются на производство электроэнергии на газе, чтобы обеспечить гибкость, необходимую в тех случаях, когда ветровой и солнечной энергии недостаточно”, — говорит Бас Кил, менеджер по развитию бизнеса в компании «Руд Энерджи». “Но в долгосрочной перспективе нам понадобится другой тип гибкости, и именно в этом наша батарея действительно превосходна – она обеспечивает такую многодневную гибкость”.