Batteries bon marché pour l'énergie renouvelable de secours

Les investisseurs ont récemment déboursé 15 millions de dollars pour financer le démarrage de la batterie Stockage d'énergie EOS , une entreprise qui affirme que ses batteries pourraient éventuellement concurrencer les centrales électriques au gaz naturel pour fournir de l'électricité pendant les périodes de pointe de la demande.

Pour pas cher : EOS travaille sur une batterie à base de matériaux bon marché comme l'eau, le zinc et l'air. En cas de succès, le résultat pourrait être une aubaine pour l'industrie des énergies renouvelables.

Le stockage d'énergie bon marché devient de plus en plus important à mesure que de plus en plus d'éoliennes et de panneaux solaires sont ajoutés au réseau. Si les énergies renouvelables doivent remplacer les combustibles fossiles qui dominent l'alimentation électrique et servent à alimenter les éoliennes et les panneaux solaires, des batteries à très grande échelle et peu coûteuses comme celles que développe EOS seront nécessaires (voir Éoliennes, batterie incluse, peut conserver l'énergie Fournitures stables, la batterie pourrait fournir un moyen peu coûteux de stocker l'énergie solaire et une solution à l'intermittence de l'énergie solaire).

EOS essaie de commercialiser un type de batterie à base de matériaux peu coûteux : eau, zinc et air (voir Startup Promises a Revolutionary Grid Battery and Years in the Making, Promising Rechargeable Rechargeable Metal-Air Batteries Head to Market ). De telles batteries, dans lesquelles le zinc réagit avec l'oxygène de l'air pour produire de l'électricité, existent depuis longtemps, mais il est difficile de les rendre rechargeables. Les électrodes se détériorent, par exemple, et les batteries sont intrinsèquement inefficaces en raison de la différence de niveaux de tension lors de la charge et de la décharge - elles gaspillent près de la moitié de l'énergie nécessaire pour les charger.

EOS a résolu ces problèmes de plusieurs manières. Il utilise un électrolyte à base d'eau légèrement acide qui aide à prévenir les déformations de l'électrode de zinc qui peuvent endommager la batterie.

L'entreprise complète également la réaction zinc-oxygène avec des réactions entre le zinc et un mélange de jusqu'à six autres matériaux (elle n'identifiera pas le type de composés). Les autres réactions aident à réduire la différence entre les tensions de charge et de décharge, améliorant l'efficacité de 60 % à près de 75 %. Le mélange des réactions rend la batterie plus difficile à utiliser, mais George Adamson , vice-président de la R&D, déclare que le logiciel de gestion de batterie d'aujourd'hui est à la hauteur de la tâche.

La décision d'utiliser ces réactions supplémentaires était le résultat d'un peu de sérendipité. Les impuretés provoquaient des réactions secondaires indésirables dans les prototypes originaux zinc-air. Mais ensuite, les chercheurs ont remarqué l'impact bénéfique sur la tension. Une fois que nous avons réalisé cela, dit Adamson, nous avons commencé à rechercher délibérément de multiples combinaisons de réactions.

EOS a construit un prototype de deux kilowatts. Finalement, ses batteries seront emballées dans un conteneur d'expédition pour fabriquer des batteries d'un mégawatt pouvant stocker six mégawattheures d'électricité, suffisamment pour alimenter une maison américaine typique pendant six mois. Il prévoit de construire une usine de fabrication pilote d'ici la fin de l'année ou au début de l'année prochaine, et de commencer à fabriquer des batteries d'un mégawatt de taille normale d'ici la fin de 2014.

EOS veut produire des batteries qui coûtent aussi peu que 160 $ ​​le kilowattheure et durent 30 ans. Les batteries actuelles aussi bon marché tomberaient en panne après seulement quelques années de service. Le département américain de l'Énergie a fixé un objectif de batteries à 100 $ par kilowattheure pouvant être rechargées 5 000 fois avec une efficacité de 80 %, affirmant qu'à ce stade, les batteries pourraient être largement adoptées pour le stockage sur le réseau. EOS affirme que ses batteries peuvent durer 10 000 charges, ce qui pourrait compenser le coût initial plus élevé et l'efficacité moindre de ses batteries.

Mais l'entreprise n'a pas encore atteint ses objectifs. Il dit que c'est bien dans les 300 $ par kilowattheure. EOS a complètement chargé et déchargé l'itération la plus récente de ses cellules de batterie plus de 1 000 fois, et les batteries ont jusqu'à présent conservé 90 % de leur capacité. En règle générale, les batteries sont conçues pour conserver 80 % de leur capacité à la fin de leur durée de vie, de sorte que le taux actuel de perte de capacité est trop rapide pour une batterie à 10 000 cycles.

Mais, dit Adamson, une grande partie de la perte de capacité est due à des niveaux d'électrolyte tombant trop bas. Dans une expérience, le remplissage des batteries a restauré la capacité de 80 à 96 % de la capacité d'origine. Les batteries fabriquées seront livrées avec un mécanisme pour compléter automatiquement l'électrolyte, ce qui pourrait améliorer la durabilité du système.

EOS dit qu'il s'associe à sept sociétés de services publics pour tester la batterie et la concevoir selon les spécifications de performances dont ils ont besoin. Il annoncera les partenaires dans les prochaines semaines.

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