Akumulatory niklowo-wodorowe opracowane przez NASA w 1970 roku mogą zrewolucjonizować rynek magazynowania energii na Ziemi. Kalifornijski startup EnerVenue przeprojektował technologię i zamierza otworzyć w Kentucky gigafabrykę o powierzchni 92 900 metrów kwadratowych.
Akumulatory niklowo-wodorowe mogą wytrzymać 30 000 cykli ładowania i przewyższają obecnie stosowane technologie w wielu kluczowych wskaźnikach. Mają być wykorzystywane w skali sieci.
Czym są akumulatory niklowo-wodorowe?
Akumulatory niklowo-wodorowe działają inaczej niż inne baterie. Składają się ze zbioru elektrod umieszczonych wewnątrz zbiornika gazu pod ciśnieniem. Katodę stanowi wodorotlenek niklu, a anoda to wodór. Podczas ładowania akumulatora reakcja katalityczna wytwarza wodór w postaci gazowej. Następnie wodór utlenia się i przekształca z powrotem w wodę.
Do niedawna ich wykorzystanie w skali sieci było nierentowne, ze względu na zastosowanie drogich katalizatorów platynowych. Pięć lat temu Yi Cui opracował znacznie tańszy katalizator ze stopu niklu, molibdenu i kobaltu. Jego koszt to około 20 USD za kilogram.
Ciśnienie rosnące w zbiorniku wymusza zmianę stanu na ciekły. W całym procesie nie występuje zjawisko ucieczki termicznej, jak w przypadku akumulatorów litowo-jonowych, gdzie produkty uboczne reakcji mogą powodować niekontrolowane gromadzenie się ciepła.
Ponadto baterie działają w szerokim zakresie temperatur (od -40 do 60 °C). Oznacza to, że nie wymagają kosztownego procesu utrzymywania bezpiecznej temperatury i systemów przeciwpożarowych.
Ograniczenia technologii
Jednym z głównych ograniczeń akumulatorów niklowo-wodorowych jest niższa gęstość energii niż w technologii litowo-jonowej, co oznacza, że potrzeba więcej miejsca i samych baterii dla tej samej mocy.
Aaron Marks, analityk technologii magazynowania energii w Wood Mackenzie potwierdza również, że sam proces produkcyjny jest na tę chwilę droższy niż przy powszechnie stosowanych technologiach. Wynika to z wczesnego stadium rozwoju przeprojektowanych akumulatorów niklowo-wodorowych.
Do tej pory EnerVenue uruchomił pilotażową linię produkcyjną, której wydajność wynosi około 100 MWh rocznie oraz wdrożył systemy testowe na małą skalę. Mimo to Jörg Heinemann dyrektor generalny startupu poinformował, że firma ma już zamówienia na akumulatory o pojemności ponad 7 GWh (około 400 milionów dolarów).
Źródło: spectrum.ieee.org