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La startup vise à mettre la batterie liquide sur le marché
L'espace de travail du petit sous-sol du siège social de Liquid Metal Battery à Cambridge, dans le Massachusetts, ressemble plus à un atelier d'usinage qu'à un laboratoire de haute technologie auquel on pourrait s'attendre d'un spin-off du MIT.
A la place des chambres à vide et des rangées de boîtes à gants scellées se trouvent une grande scie à ruban, une perceuse à colonne et une simple station de soudage. Dans un autre coin se trouve un four ordinaire comme vous pourriez en trouver dans un atelier de poterie. Bien que la technologie de l'entreprise soit basée sur une chimie de pointe, les batteries semblent rudimentaires : des boîtes en acier à parois épaisses que les chercheurs remplissent de poudre extraite de grands seaux et barils.
La simplicité est par conception. L'objectif de l'entreprise est de rendre les batteries si peu coûteuses qu'elles peuvent stocker à moindre coût l'énergie éolienne générée la nuit lorsqu'il y a souvent du vent mais que la demande d'énergie est faible, pour une utilisation pendant les périodes de pointe de la demande pendant la journée. Il a attiré des millions de dollars d'investissements de démarrage de Bill Gates, de la compagnie pétrolière française Total et de l'Agence américaine des projets de recherche avancée pour l'énergie.
Liquid Metal, qui a été fondée en 2010 mais n'a commencé à opérer sérieusement que l'automne dernier lorsqu'elle est passée de sept à 17 employés, est l'une des nombreuses nouvelles entreprises qui espèrent tirer des leçons des défis rencontrés par une vague précédente de startups d'énergie propre. Les entreprises d'énergie propre ont eu du mal en partie parce que les technologies en place, telles que les centrales électriques à combustibles fossiles, les voitures à essence et même les cellules solaires conventionnelles, sont si bon marché et parce que les services publics privilégient les technologies établies.
Certains démarrages antérieurs de batteries se sont concentrés, par exemple, sur un matériau d'électrode prometteur découvert dans un laboratoire, pour découvrir que la fabrication du matériau effaçait une grande partie des économies de coûts promises par le matériau. Le nouveau groupe de startups, qui comprend une spin-off d'A123 Systems appelée 24 M et une autre appelée Aquion, examine de près les coûts de fabrication depuis le début. Liquid Metal a également identifié des marchés qui peuvent lui permettre d'aborder des coûts élevés jusqu'à ce que la production à grande échelle rende ses batteries plus abordables.
Liquid Metal Battery est ainsi nommé parce que les poudres que ses chercheurs versent dans ses cellules de batterie sont chauffées jusqu'au point de fusion, lorsqu'elles se séparent naturellement en trois couches, les électrodes positives et négatives, et l'électrolyte qui les sépare. Ces matériaux désormais liquides sont hautement conducteurs, de sorte que les batteries peuvent être déchargées et chargées rapidement, acceptant une charge d'une milliseconde et la restituant la suivante, si nécessaire, pour aider à stabiliser les fluctuations de l'offre et de la demande sur le réseau électrique.
L'idée est née de Donald Sadoway, professeur de chimie au MIT, et de Gerbrand Ceder, professeur de science des matériaux au MIT, qui se sont demandé s'il serait possible d'inverser essentiellement des processus comme ceux utilisés pour fabriquer de l'aluminium. Par exemple, l'électricité est utilisée pour produire de l'aluminium à partir d'oxyde d'aluminium. Si cette réaction chimique pouvait se dérouler dans l'autre sens, elle produirait de l'électricité et le système fonctionnerait comme une batterie. L'étudiant diplômé de Sadoway, David Bradwell, a trouvé un moyen de récupérer l'électricité utilisée dans le processus.
L'entreprise pense que la conception peut être construite dans des usines existantes avec une fabrication sous contrat, et comme il n'est pas nécessaire de construire ses propres usines au début, ses coûts d'investissement seraient considérablement réduits. Pourtant, jusqu'à ce que la technologie atteigne la production de masse, ses coûts seront relativement élevés. C'est là qu'un peu de connaissance du marché est important. La décision du fondateur de construire des batteries qui sont non seulement capables de stocker de grandes quantités d'énergie à faible coût, mais qui peuvent également répondre en quelques millisecondes, lui donnera accès à des marchés où il pourra facturer des prix élevés pour le stockage et la fourniture d'électricité au réseau pour compenser les fluctuations de l'offre et de la demande, ce qui devient important à mesure que l'énergie éolienne et solaire, qui est intermittente, est installée.
À mesure que l'échelle de production augmente et que les coûts baissent, Liquid Metal prévoit de desservir des marchés à plus grande échelle, tels que l'achat d'électricité bon marché la nuit et la vente au milieu de la journée, lorsque les prix sont plus élevés. Parce que la technologie est flexible, l'entreprise peut décider comment utiliser la capacité de sa batterie, en choisissant toujours le marché le plus lucratif.
Liquid Metal compte profiter de deux opportunités créées par le gouvernement. Le premier est en fait un produit de la déréglementation : le gouvernement a mis en place un cadre pour établir des marchés ouverts pour l'électricité. Cela permet à l'entreprise de s'enregistrer en tant que fournisseur d'électricité indépendant sans passer par un service public ni demander aux régulateurs d'autoriser les services publics à facturer le service. Cela donne même à une petite entreprise une voie claire pour gagner de l'argent. L'entreprise pourrait également bénéficier d'une décision de la Federal Energy Regulatory Commission selon laquelle les technologies offrant des temps de réponse rapides peuvent être mieux payées pour leurs services. Cela pourrait donner à ces technologies un avantage sur les centrales électriques existantes, qui peuvent prendre plusieurs minutes pour répondre.
Liquid Metal Battery fait toujours face à des défis, tels que la confirmation que ses cellules sont suffisamment durables pour que l'économie fonctionne. Même avec des coûts d'investissement relativement faibles, elle peut être amenée à faire appel à des partenaires, comme Total, pour l'aider non seulement sur le financement, mais aussi sur l'expérience des opérations de grande envergure. Liquid Metal prévoit d'annoncer un nouveau financement, cette fois de sociétés de capital-risque, dans les semaines à venir.