Sun Catalytix cherche un deuxième acte avec une batterie à flux

Sun Catalytix, spin-off du MIT, a dû suspendre sa vision audacieuse de permettre l'économie de l'hydrogène. Mais il a toujours des objectifs techniques agressifs.

Le PDG de Sun Catalytix, Mike Decelle, présente les deux électrolytes conçus par l'entreprise qui seront utilisés dans une batterie à flux planifiée pour le stockage en réseau. Crédit : Martin LaMonica.

La société basée à Cambridge, dans le Massachusetts, a passé un an et demi à concevoir une batterie à flux pour le stockage en réseau et prévoit d'avoir un prototype plus tard cette année, me dit le PDG Mike Decelle. L'espoir est de tester le système à l'échelle du kilowatt cette année et de lever des fonds supplémentaires pour un développement ultérieur d'ici la fin de l'année.

Les batteries Flow sont l'une des technologies de batteries les plus attrayantes pour stocker plusieurs heures d'énergie sur le réseau. Ils peuvent être utilisés pour lisser l'approvisionnement variable des parcs éoliens et solaires ou fournir une alimentation de secours pour les bâtiments ou les campus avec production d'électricité sur site. Un produit commercial de Sun Catalytix serait capable de fournir un mégawatt de puissance pendant quatre à six heures et de tenir dans un conteneur d'expédition de 40 pieds, dit Decelle.

Il existe déjà des dizaines de batteries à flux connectées au réseau fabriquées par des entreprises avec des chimies de vanadium et de bromure de zinc. Sun Catalytix utilise des molécules de conception fabriquées à partir de matériaux abondants, respectueux de l'environnement et à faible coût, explique Decelle. La société vise un prix de 200 à 250 dollars par kilowattheure de capacité, bien moins que les batteries longue durée actuellement sur le réseau.

La décision de se concentrer sur les batteries à flux est un tournant décisif pour Sun Catalytix. La startup a été créée par le MIT en 2009 pour commercialiser un catalyseur à faible coût développé par le professeur Daniel Nocera. Avec cela, Nocera a imaginé une feuille artificielle qui pourrait à moindre coût extraire l'hydrogène de l'eau et utiliser l'hydrogène dans une pile à combustible pour produire de l'électricité. La société a levé du capital-risque auprès de Polaris Venture Partners et du conglomérat indien Tata, qui a exprimé son intérêt pour sa technologie d'énergie distribuée. Il a également décroché une subvention ARPA-E pour un matériau capable de produire de l'hydrogène à partir de l'eau directement à partir de l'énergie solaire. (Voir, Une feuille artificielle plus verte.)

La vision d'utiliser un électrolyseur solaire à faible coût a fait beaucoup de publicité à l'entreprise et à Nocera, qui a préconisé l'utilisation de la technologie dans les pays en développement. À l'époque, de nombreuses sociétés de capital-risque étaient disposées à investir dans des sociétés formées pour commercialiser la recherche en laboratoire. Mais comme le montre l'expérience de Sun Catalytix, les délais de développement dans le domaine de la science des matériaux sont généralement de plusieurs années et nécessitent un capital considérable pour être mis sur le marché.

Decelle s'est joint à l'entreprise en juin 2011 et à l'automne, il était clair que l'entreprise devait poursuivre un marché commercial à plus court terme. Cette technologie (feuille artificielle) a tendance à s'appuyer sur l'infrastructure à hydrogène. Mais quand on y pense dans les délais du capital-risque, c'est un argument difficile, dit-il.

La société, qui est en train de déposer des brevets autour de la technologie de la batterie à flux, est silencieuse sur les matériaux qu'elle utilisera dans une batterie à flux, mais la chimie produira une densité de puissance plus élevée que les conceptions traditionnelles, a déclaré Decelle. Ce sont les bons métaux abondants sur terre dans le bon cadre moléculaire, dit-il. L'augmentation de la densité de puissance d'une batterie à flux se traduit directement par un coût inférieur car plus de puissance peut être générée à partir des composants existants.

La mécanique de sa batterie à flux elle-même sera traditionnelle : il y aura deux grands réservoirs contenant un électrolyte aqueux, qui sont pompés dans un seul réservoir avec une membrane séparant les deux liquides. Lorsqu'il s'écoule dans une direction dans la pile, une réaction électrochimique se produit à travers la membrane pour produire un flux d'électricité. Pour recharger l'appareil, les liquides sont pompés en sens inverse.

Environ la moitié des 26 personnes de SunCatalytix sont des ingénieurs chimistes et l'autre moitié sont des ingénieurs, dont beaucoup sont issus de l'industrie des piles à combustible, dit Decelle. Les performances des batteries à flux, similaires aux piles à combustible, se sont considérablement améliorées au cours des dernières années, car les ingénieurs sont en mesure de tirer parti des travaux sur les membranes et d'autres composants des piles à combustible de plus grande puissance.

Sun Catalytix fait face à un large éventail de concurrents en lice pour vendre des systèmes de stockage d'énergie en réseau, qui ont des exigences très élevées en matière de sécurité, de coût et de fiabilité. Quant au travail d'origine sur l'électrolyseur produisant de l'hydrogène, Decelle dit qu'il n'est pas complètement mis au rebut, juste sur l'étagère tandis que les ingénieurs chimistes de l'entreprise se concentrent sur un produit commercial. Nocera et d'autres chercheurs, quant à eux, continuent de faire rechercher sur l'amélioration du rendement d'un dispositif solaire produisant de l'hydrogène.

cacher