211service.com
Serial Battery Entrepreneurs nye venture takler Clean Energys største problem
Grunnleggerteamet til Baseload Renewables, inkludert sjefforsker Yet-Ming Chiang (andre fra høyre).
MIT-professor Yet-Ming Chiang har lansert sin siste lagringssatsing, en oppstart av strømningsbatterier designet for å gjøre fornybar energi direkte konkurransedyktig med fossilt brensel (se 24Ms batterier kan bedre utnytte vind- og solenergi).
Omfanget av selskapets ambisjoner - og utfordring - er telegrafert i navnet: Baseload fornybar energi . Den Cambridge, Massachusetts-baserte oppstartens uttalte oppgave er å produsere batterier som er i stand til å produsere pålitelig nettstrøm fra fornybare kilder døgnet rundt, og koster minst fem ganger mindre enn der litium-ion-batterier sannsynligvis vil platå.
Det nærmer seg prispunktet der ideen om sesonglagring blir økonomisk gjennomførbar - noe som betyr at arrays av disse batteriene kan lagre nok solenergi i tider med overskuddsproduksjon gjennom sommeren til å fortsette å møte regional etterspørsel gjennom den lange, overskyede vinteren, sier Chiang.
Baseload er plassert på Engine, MITs nye akselerator, som nylig ga selskapet nesten 2 millioner dollar i finansiering (se Utvikle en tøff, tidkrevende teknologi? Denne investoren er interessert).
Baseload gir ikke mange tekniske detaljer på dette stadiet, men nøkkelen til den lave kostnaden er å stole på svovel. Det er fordi materialet er veldig rikelig og energitett, sier Chiang. Det er faktisk et avfallsprodukt fra olje- og gassproduksjon som koster så lite som 10 cent per kilo.
'Basert på ladningen som er lagret per dollar, var svovel mer enn en faktor 10 bedre enn det nest beste,' sier Chiang, en materialvitenskapsprofessor som tidligere var medstifter av litium-ion-batteristartups A123 Systems, 24M, og tre andre startups.
Baseloads andre medstiftere inkluderer Ted Wiley, tidligere visepresident i Aquion Energy, samt Marco Ferrara og Billy Woodford, som begge tidligere jobbet med Chiang på 24M (se Why Bad Things Happen to Clean-Energy Startups ).
Bedre, billigere, mer langvarige lagringsteknologier er avgjørende for å gjøre det mulig for fornybare kilder å møte en større del av energibehovet, og betydelig lavere klimagassutslipp.
For alle de håpefulle kommentarene og dekningen av vind- og solpriser som nærmer seg paritet med fossilt brensel, er sannheten at det er en sammenligning mellom epler og appelsiner. Fordi solen ikke alltid skinner og vinden ikke alltid blåser, kan ikke disse kildene brukes like pålitelig og fleksibelt som kull eller naturgass med mindre de er støttet opp av fossile brenselanlegg, balansert gjennom etterspørselsresponsprogrammer eller langdistanse overføringslinjer, eller sammenkoblet med en eller annen form for rikelig lagring. Alternativene for sistnevnte er generelt begrenset til billig pumpet vannkraftlagring - som er tett geografisk begrenset siden det krever et par vannreservoarer - eller batterier og lignende teknologier som fortsatt er for dyre, kortvarige eller begge deler.
Litium-ion-batteriene som driver våre smarttelefoner og elektriske kjøretøyer, brukes i økende grad på begrensede måter for å balansere fornybar produksjon. Men mange batterieksperter mener at deres høye kostnader og begrensede livssykluser setter harde grenser for hvor stor rolle de kan spille på nettet.
Flow-batterier, derimot, kan designes med et veldig høyt energi-til-effekt-forhold, noe som betyr at de kan holde på mye energi, og fortsette å levere det over lange perioder, sier Michael Aziz, professor i materialer og energi teknologier ved Harvard University.
De fleste strømningsbatterier inkluderer to tanker med elektroaktive materialer oppløst i væsker, kjent som anolytt og katolytt. De pumpes inn i en sentral celle delt av en membran som er permeabel for ett felles ion, slik at atomer med positiv eller negativ ladning kan passere gjennom. Denne strømmen lader på sin side de positive og negative elektrodene på hver side av cellen.
Når det gjelder Baseload, ser anolytten ut til å være en 'polysulfidløsning', som ganske enkelt betyr at den inneholder kjeder av svovelatomer, ifølge en patentsøknad for 'luftpustende vandige svovel oppladbare batterier' innlevert av MIT sent i 2016. Søknaden viser Chiang som en oppfinner. Katolytten er et uspesifisert metallsalt oppløst i vann. Det kalles 'luftpust' fordi oksygen genereres i katolytten under lading, og forbrukes under utlading.
Chiang, som fungerer som selskapets sjefforsker, forventer at batteriene kan skilte med en utladingsvarighet på flere dager eller lengre, og vare i 20 år i feltet.
Vi jobber fortsatt med å velge den ideelle kjemien for denne tilnærmingen, sier Chiang.
Han sier at selskapet fortsatt er i en tidlig fase, og bemerker at det kan ta tre til fem år før det er betydelige prosjekter på feltet. Å komme dit vil nesten helt sikkert ta mer enn 2 millioner dollar, og Chiang sier at selskapet fortsetter å lete etter ytterligere finansiering.
Hans tidlige forskning på denne tilnærmingen begynte under det amerikanske energidepartementet Felles senter for energilagringsforskning . George Crabtree, programmets direktør, sier at svovelbatterier til slutt kan bli billige og langvarige nok til å erstatte de karbondioksidavgivende gassturbinene som for øyeblikket strupes opp når vind- og solkraft flagger, eller til og med vannkraftlagre.
Harvards Aziz sier at det er det første lagringssystemet han har hørt om målrettet mot så lange utslippsvarigheter, annet enn pumpet vannkraft, og at det ser ut til at selskapet prøver å bryte ny mark også når det gjelder kilowatt-timers priser.
Han sier det er vanskelig å vurdere den tekniske levedyktigheten uten ytterligere detaljer, men legger til at Chiangs merittliste som oppfinner og vitenskapsmann antyder at selskapet er på en lovende forskningsvei.
Chiangs tidligere satsing, A123 , var et tidlig satsing på å bygge litium-ion-batterier for elektriske kjøretøyer som fikk stor presseoppmerksomhet. Men selskapet ble tvunget til å begjære seg konkurs i 2012 etter å ha overbygget sine produksjonsanlegg i påvente av virksomheten som ikke kom. Den ble til slutt kjøpt av Wanxiang, en stor kinesisk produsent av bildeler, og ser ut til å være på solid økonomisk fot igjen, ifølge noen rapporter . Han er fortsatt sjefforsker ved 24M.
Chiang sier at han lærte viktige leksjoner i sine tidligere satsinger som han har til hensikt å bruke på Baseload Renewables. Blant annet, sier han, vil selskapet høyst sannsynlig se etter å samarbeide med etablerte produsenter i stedet for å bygge ut sine egne fabrikker, en strategi som andre batteriforetak som Aquion og CAMX Power har også kommet til å omfavne.
Startups er ikke utstyrt for å takle det, og investorer er ikke glad i å betale for det, sier Chiang.