La startup montre sa batterie de grille moins chère

La start-up Sun Catalytix conçoit une batterie à flux pour le stockage d'énergie du réseau qui utilise des matériaux personnalisés dérivés de produits chimiques de base bon marché. Il rejoint des dizaines d'autres sociétés cherchant à fabriquer un appareil pouvant fournir de manière fiable et bon marché plusieurs heures d'électricité pour sauvegarder l'énergie éolienne et solaire intermittente.

Pile de batterie : Le prototype de Sun Catalytix se charge et se décharge en faisant circuler des liquides électrolytiques à travers des rainures dans des plaques carrées séparées par une membrane.

Le spin-off du MIT, qui espère se différencier par une nouvelle chimie et des systèmes mécaniques peu coûteux, teste un prototype à petite échelle de cinq kilowatts. Il prévoit qu'un système à grande échelle, qu'il prévoit de fabriquer en 2015 ou 2016, coûtera moins de 300 $ le kilowattheure, soit moins de la moitié du prix des batteries sodium-soufre désormais utilisées pour le stockage sur plusieurs heures sur le réseau.

Le PDG de Sun Catalytix, Mike Decelle, déclare que l'un des avantages de la technologie de l'entreprise est qu'elle utilise des ingrédients bon marché. Nous achetons certains de ces produits à très bas prix en quantités de tonnes [de Chine] en ce moment, dit-il, debout dans l'embrasure d'une porte afin que les noms des produits chimiques ne soient pas lisibles pour un visiteur. C'est là que vous devez vous approvisionner et le type de quantités dont vous avez besoin.

Le matériau actif dans une batterie à flux typique est un métal, tel que le vanadium ou le zinc, dissous dans un électrolyte liquide. Pour créer un courant, les liquides sont pompés de grands réservoirs dans un appareil où une réaction électrochimique se produit à travers une membrane. Les électrolytes sont pompés dans le sens inverse pour charger la batterie. Un grand avantage des batteries à flux est que la quantité d'énergie qu'elles stockent peut être augmentée en agrandissant simplement les réservoirs.

Les électrolytes de Sun Catalytix sont fabriqués à partir de métaux combinés à des ligands ou à des molécules qui se lient aux atomes métalliques. L'utilisation de composés synthétiques métal-ligand comme matériaux actifs de la batterie a donné aux ingénieurs une plus grande flexibilité de conception dans la recherche d'une batterie peu coûteuse et sûre qui peut durer 15 ans avec une charge quotidienne, selon la société.

Dans une version de la batterie en cours de développement dans son laboratoire, deux plaques carrées en composite carbone-plastique, chacune à peu près aussi épaisse qu'un morceau de papier, sont empilées avec une fine membrane en plastique entre elles pour former une cellule. Pendant la charge et la décharge, les deux électrolytes liquides traversent des rainures creusées dans chaque plaque pour déclencher la réaction chimique à travers la membrane.

Le système prototype, maintenu dans une enceinte en verre, est composé de 50 cellules réparties sur deux rangées horizontales, ou piles. Les cellules ne sont pas câblées individuellement ; au lieu de cela, le courant traverse les plaques d'un bout à l'autre de la pile, ce qui permet de réduire les coûts de câblage. Sous les cheminées se trouvent des réservoirs d'électrolytes liquides, des pompes, des vannes et des tubes en plastique PVC, qui sont tous des équipements standard. Un système à grande échelle utiliserait des centaines de cellules, chacune d'environ la taille d'une boîte à pizza.

Selon la société, les batteries de Sun Catalytix diffèrent des batteries à flux plus conventionnelles, car les matières actives sont dissoutes dans une solution aqueuse presque neutre, sûre en cas de déversement et non corrosive pour les pompes et les vannes. La plupart des électrolytes des batteries à flux sont des acides forts, ce qui pourrait poser des problèmes de sécurité si la technologie est utilisée dans les bâtiments et peut nécessiter des récipients de confinement qui entraînent des coûts plus élevés, explique Venkat Srinivasan, chef du laboratoire de stockage d'énergie et de ressources distribuées au Lawrence Berkeley National Laboratory.

Sun Catalytix est également en concurrence avec des sociétés fabriquant des machines de stockage d'air comprimé et des batteries avec leurs propres compositions chimiques innovantes, telles qu'une batterie zinc-air d'Eos Energy Storage et une batterie à métal liquide d'Ambri. (Voir Batteries bon marché pour l'énergie renouvelable de secours et Meilleure batterie d'Ambri.) Decelle pense que la batterie de Sun Catalytix aura un avantage sur celle d'Ambri en termes de sécurité. Une batterie à métal liquide fonctionne à plusieurs centaines de degrés Celsius, ce qui pourrait faire réfléchir certains clients, dit-il.

Sun Catalytix a l'intention de tester une batterie à grande échelle en 2015. Un système d'un mégawatt tiendrait dans deux conteneurs d'expédition de 20 pieds, et les réservoirs d'électrolytes nécessiteraient plus de conteneurs d'expédition, en fonction du nombre d'heures d'alimentation nécessaires. . L'entreprise, qui a levé 16,5 millions de dollars d'investissements, cherche maintenant plus d'argent auprès des sociétés et des investisseurs en capital-risque pour construire des prototypes à plus grande échelle. Elle a l'intention de fabriquer elle-même les piles de cellules et de s'appuyer sur des sous-traitants ou des intégrateurs de systèmes pour assembler le produit final, a déclaré Decelle.

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