La nouvelle entreprise de Serial Battery Entrepreneur s'attaque au plus gros problème de l'énergie propre

L'équipe fondatrice de Baseload Renewables, y compris le scientifique en chef Yet-Ming Chiang (deuxième à droite).

Le professeur du MIT Yet-Ming Chiang a lancé son dernier pari de stockage, une startup de batteries à flux conçue pour rendre les énergies renouvelables directement compétitives avec les combustibles fossiles (voir 24M’s Batteries Could Better Harness Wind and Solar Power).

L'ampleur de l'ambition et du défi de l'entreprise est télégraphiée dans le nom : Énergies renouvelables de base . La mission déclarée de la startup basée à Cambridge, dans le Massachusetts, est de produire des batteries capables de produire une alimentation électrique fiable à partir de sources renouvelables 24 heures sur 24 et coûtant au moins cinq fois moins cher que là où les batteries lithium-ion sont susceptibles de plafonner.

Cela approche du niveau de prix où l'idée du stockage saisonnier devient économiquement réalisable, ce qui signifie que des réseaux de ces batteries pourraient stocker suffisamment d'énergie solaire pendant les périodes de production excédentaire pendant l'été pour continuer à répondre à la demande régionale pendant le long hiver nuageux, dit Chiang.

Baseload est hébergé par Engine, le nouvel accélérateur du MIT, qui a récemment fourni à l'entreprise près de 2 millions de dollars de financement (voir Développer une technologie difficile et chronophage ? Cet investisseur est intéressé ).

La charge de base ne fournit pas beaucoup de détails techniques à ce stade, mais la clé de son faible coût repose sur le soufre. C'est parce que le matériau est très abondant et dense en énergie, dit Chiang. En effet, c'est un déchet de la production de pétrole et de gaz qui coûte aussi peu que 10 cents le kilogramme.

'Sur la base de la charge stockée par dollar, le soufre était plus d'un facteur 10 supérieur à la meilleure chose', explique Chiang, un professeur de science des matériaux qui a précédemment cofondé les startups de batteries lithium-ion A123 Systems, 24M et trois autres startups.

Les autres cofondateurs de Baseload incluent Ted Wiley, ancien vice-président d'Aquion Energy, ainsi que Marco Ferrara et Billy Woodford, qui ont tous deux travaillé avec Chiang chez 24M (voir Why Bad Things Happen to Clean-Energy Startups).

De meilleures technologies de stockage, moins chères et plus durables sont essentielles pour permettre aux sources renouvelables de répondre à une plus grande partie de la demande énergétique et de réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre.

Malgré tous les commentaires pleins d'espoir et la couverture des prix éoliens et solaires proches de la parité avec les combustibles fossiles, la vérité est qu'il s'agit d'une comparaison entre des pommes et des oranges. Parce que le soleil ne brille pas toujours et que le vent ne souffle pas toujours, ces sources ne peuvent pas être utilisées de manière aussi fiable et flexible que le charbon ou le gaz naturel à moins qu'elles ne soient soutenues par des centrales à combustibles fossiles, équilibrées par des programmes de réponse à la demande. ou des lignes de transmission longue distance, ou associées à une forme de stockage abondant. Les options pour ce dernier sont généralement limitées au stockage hydroélectrique par pompage bon marché - qui est étroitement limité géographiquement car il nécessite une paire de réservoirs d'eau - ou des batteries et des technologies similaires qui sont encore trop chères, de courte durée, ou les deux.

Les batteries lithium-ion qui alimentent nos smartphones et nos véhicules électriques sont de plus en plus utilisées de manière limitée pour équilibrer la production d'énergie renouvelable. Mais de nombreux experts en batteries estiment que leur coût élevé et leurs cycles de vie limités imposent des limites strictes à l'importance du rôle qu'ils peuvent jouer sur le réseau.

Les batteries Flow, en revanche, peuvent être conçues avec un rapport énergie/puissance très élevé, ce qui signifie qu'elles peuvent contenir beaucoup d'énergie et continuer à la fournir sur de longues périodes, explique Michael Aziz, professeur de matériaux et d'énergie. technologies à l'Université de Harvard.

La plupart des batteries à flux comprennent deux réservoirs de matériaux électroactifs dissous dans des liquides, appelés anolyte et catholyte. Ils sont pompés dans une cellule centrale divisée par une membrane perméable à un ion commun, permettant aux atomes de charge positive ou négative de passer à travers. Ce flux de courant, à son tour, charge les électrodes positives et négatives de chaque côté de la cellule.

Dans le cas de Baseload, l'anolyte semble être une 'solution de polysulfure', ce qui signifie simplement qu'il contient des chaînes d'atomes de soufre, selon un demande de brevet pour les «piles rechargeables au soufre aqueux respirantes» déposées par le MIT fin 2016. La demande répertorie Chiang comme inventeur. Le catholyte est un sel métallique non spécifié dissous dans l'eau. C'est ce qu'on appelle la «respiration d'air» car l'oxygène est généré dans le catholyte pendant la charge et consommé pendant la décharge.

Chiang, en tant que scientifique en chef de l'entreprise, s'attend à ce que les batteries aient une durée de décharge de plusieurs jours ou plus et durent 20 ans sur le terrain.

Nous travaillons toujours sur la sélection de la chimie idéale pour cette approche, dit Chiang.

Il dit que l'entreprise en est encore à ses débuts, notant qu'il pourrait s'écouler de trois à cinq ans avant qu'il y ait des projets importants dans le domaine. Pour y arriver, il faudra presque certainement plus de 2 millions de dollars, et Chiang affirme que la société continue de rechercher des financements supplémentaires.

Ses premières recherches sur cette approche ont débuté sous la direction du Département américain de l'énergie. Centre commun de recherche sur le stockage de l'énergie . George Crabtree, directeur du programme, affirme que les batteries au soufre pourraient éventuellement être bon marché et suffisamment durables pour remplacer les turbines à gaz émettant du dioxyde de carbone qui sont actuellement étranglées lorsque l'énergie éolienne et solaire s'affaiblit, ou même les installations de stockage hydroélectriques.

Aziz de Harvard dit que c'est le premier système de stockage dont il a entendu parler ciblant des durées de décharge aussi longues, autres que l'hydroélectricité pompée, et qu'il semble que l'entreprise essaie également d'innover en matière de tarification au kilowattheure.

Il dit qu'il est difficile d'évaluer la viabilité technique sans détails supplémentaires, mais ajoute que les antécédents de Chiang en tant qu'inventeur et scientifique suggèrent que l'entreprise est sur une voie de recherche prometteuse.

La première entreprise de Chiang, A123, était un pari précoce sur la construction de batteries lithium-ion pour les véhicules électriques qui a attiré l'attention de la presse. Mais l'entreprise a été contrainte de déposer le bilan en 2012 après avoir surdimensionné ses installations de fabrication en prévision d'affaires qui ne sont pas venues. Il a finalement été acheté par Wanxiang, un important fabricant chinois de pièces automobiles, et semble à nouveau sur une base financière solide, selon quelques rapports . Il reste scientifique en chef à 24M.

Chiang dit qu'il a appris des leçons cruciales dans ses entreprises précédentes qu'il a l'intention d'appliquer aux énergies renouvelables de base. Entre autres choses, dit-il, la société cherchera très probablement à s'associer à des fabricants établis plutôt que de construire ses propres usines, une stratégie que d'autres entreprises de batteries comme Aquion et Puissance CAMX sont également venus embrasser.

Les startups ne sont pas équipées pour y faire face et les investisseurs n'aiment pas payer pour cela, dit Chiang.

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