ESS fabrica una batería de flujo de más de 12 horas para un almacenamiento de energía sostenible

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El canto de sirena de la batería de flujo ha atraído a muchos investigadores de energía renovable con su promesa de almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración. A diferencia de los conjuntos de baterías convencionales que derraman el jugo durante aproximadamente cuatro horas, las baterías de flujo pueden almacenar el equivalente a un día de energía eólica o solar. Ese tipo de salida de larga duración es algo con lo que el Departamento de Energía de EE. UU. Ha estado soñando, y con eso en mente, echemos un vistazo al especialista en baterías de flujo ESS Inc.

El Departamento de Energía de EE. UU. Hearts Almacenamiento de energía de larga duración

A pesar de que la administración anterior profesaba un amor por todo lo fósil, el Departamento de Energía de EE. UU. Ha estado sosteniendo la antorcha para el almacenamiento de energía y las energías renovables durante los últimos cuatro años. Eso incluye un enfoque en las baterías de flujo y otras formas de almacenamiento de energía de larga duración, y ahora parece que todo ese trabajo duro está a punto de dar sus frutos.

Las baterías de flujo funcionan a través de la magia que ocurre cuando dos líquidos especializados fluyen uno al lado del otro, separados solo por una fina membrana (o no, según sea el caso). El escalamiento es simplemente una cuestión de construir tanques más grandes (o más pequeños) para mantener los líquidos separados hasta que se necesiten.

Entonces, ¿qué está retrasando las cosas? El costo es un factor clave. El Departamento de Energía ha recurrido a varios laboratorios federales y empresas privadas para ayudar a reducir el costo de las baterías de flujo, y parece que el hierro no tóxico, de bajo costo y abundante en la tierra se ha encargado del trabajo pesado.

En 2016 la vanguardia de la agencia oficina de financiación de I + D de energía, ARPA-E, galardonado con $ 2. 8 millones de subvenciones a ESS para el desarrollo de una nueva batería de flujo a base de hierro, y no cualquier batería de flujo nueva y vieja.

“Energy Storage Systems (ESS) está desarrollando una batería de flujo híbrida de hierro, rentable, confiable y respetuosa con el medio ambiente”, dijo con entusiasmo ARPA-E. Continuaron señalando que “la tecnología de batería de flujo ESS se distingue por sus electrolitos rentables, basados ​​en hierro abundante en la tierra, y su innovador diseño de hardware de batería que aumenta drásticamente la densidad de potencia y permite una batería más pequeña y menos costosa”.

“La creación de un sistema de almacenamiento de alto rendimiento y bajo costo permitiría una amplia adopción de sistemas de almacenamiento de energía distribuida y ayudaría a traer más tecnologías de energía renovable, como la eólica y la solar, a la red”, agregó ARPA-E.

ESS lleva el hierro al almacenamiento de energía de larga duración

Al no existir un almuerzo gratis, en 2016 ARPA-E señaló que solo había una pequeña cosa en el camino.

“Actualmente, las baterías de flujo representan menos del 1% del mercado de almacenamiento de energía a escala de red debido a sus altos costos de sistema”, explicaron.

Bueno, eso fue entonces. ESS mostró su batería de flujo totalmente de hierro en Intersolar North America en 2017 y alcanzó otro hito en 2019 cuando el Departamento de Defensa de EE. UU. – un gran fan de la tecnología limpia – instaló la empresa Energy Warehouse ™ batería de flujo en Campamento Base del Cuerpo de Marines Pendleton en San Diego, donde la energía renovable ha existido desde 2011. El nuevo sistema de almacenamiento de energía complementa una matriz solar existente y se integra con una microrred CleanSpark hasta ocho horas de almacenamiento.

En el último desarrollo, a principios de esta semana, ESS lanzó una nueva versión en forma de el Energy Center ™, que describe como un “sistema de almacenamiento de batería de larga duración flexible, escalable y ambientalmente sostenible”.

No bromean. El Energy Center tiene la próxima generación de la batería de flujo ESS, que es buena para almacenar de 6 a 16 horas de energía, dependiendo de la escala. ESS también afinó su diseño en contenedor para permitir el apilamiento y otras configuraciones, lo que permite instalar y escalar la batería en instalaciones y campus existentes.

Almacenamiento de energía que pone la limpieza en tecnología limpia

La energía renovable es más que kilovatios de emisión cero, y las partes interesadas de la industria están comenzando a prestar más atención a los impactos del ciclo de vida desde la cuna hasta la tumba, incluido el reciclaje y la reutilización, así como los riesgos de materiales peligrosos.

Se está desarrollando una actividad interesante en el campo de las baterías convencionales, incluido el desarrollo de nuevas químicas que proporcionan un perfil de ciclo de vida más sostenible. Las partes interesadas en la energía hidroeléctrica de bombeo también buscan mejoras que minimicen la huella ambiental y reduzcan los costos.

El campo de la batería de flujo también está prestando más atención a los problemas del ciclo de vida y los impactos ambientales, y ESS está prestando atención.

“El Energy Center utiliza una química de batería de flujo sostenible y ambientalmente benigna compuesta de hierro, sal y agua abundantes en la tierra, y que no contiene productos químicos peligrosos ni metales de tierras raras”, explica ESS. “La batería de flujo de hierro no presenta ningún riesgo de incendio, químico o explosivo, lo que elimina la necesidad de supresión de incendios, contención secundaria y precauciones de materiales peligrosos, lo que da como resultado la tecnología de almacenamiento más ecológica, sostenible y fácil de permitir”.

En una revisión algo más seca de la tecnología, un equipo de investigación con base en la Universidad de California-Irvine incluyó la química del hierro totalmente en hierro en un estudio de almacenamiento de energía publicado en el Revista de producción más limpia el otoño pasado, en el que los investigadores describen la importancia de centrar la atención en los impactos del ciclo de vida del almacenamiento de energía.

“Si bien el objetivo principal de un mayor uso de energía renovable en la red es mitigar el impacto ambiental, la producción de tecnologías habilitadoras como los sistemas de almacenamiento de energía causa un impacto ambiental. Por lo tanto, comprender el impacto de la producción de sistemas de almacenamiento de energía es crucial para determinar el desempeño ambiental general de la energía renovable desde una perspectiva de sistemas ”, escribieron.

El equipo adoptó un enfoque de sistemas completos y analizó ocho áreas, incluida la fabricación de materias primas. En una comparación de la química de las baterías de flujo de hierro con vanadio y zinc, el equipo descubrió que “la producción de baterías de flujo totalmente de hierro condujo a las puntuaciones de impacto más bajas en seis de las ocho categorías de impacto, como el potencial de calentamiento global, 73 kg de CO2 eq / kWh; y demanda de energía acumulada, 1090 MJ / kWh.

“Nuestros resultados indican que las opciones de materiales cambian el impacto ambiental relativo de producir las tres baterías de flujo y brindan el potencial para reducir significativamente el impacto ambiental asociado con la producción y el despliegue de las baterías de flujo”, concluyeron.

Revolución de las energías renovables: todavía no has visto nada

El almacenamiento de energía es la clave para agregar más energía eólica y solar, por lo que lo interesante de todo esto es la línea de tiempo. En términos de volumen, casi toda la tecnología de almacenamiento de energía que respalda el crecimiento de la energía renovable hasta ahora en los EE. UU. Es una buena hidroeléctrica bombeada a la antigua, con baterías convencionales funcionando en un sólido pero distante segundo lugar.

Ahora imagine cuán rápidamente la economía estadounidense y mundial podría descarbonizarse si una tecnología adicional de almacenamiento de energía de alto volumen y bajo costo apareciera en escena.

Si es así, no está solo. El pasado mes de diciembre, ESS obtuvo una mención en la edición 2021 de la edición anual de Cleantech Group. lista de las 100 principales empresas y tendencias de sostenibilidad, por tercera vez en cinco años.

Mantente sintonizado para más. Junto con ARPA-E, los socios de la compañía en EE. UU. Incluyen al Departamento de Energía Laboratorio Nacional de Energías Renovables y Wells Fargo (que ha establecido una incubadora de tecnología limpia en asociación con el laboratorio), y un elenco internacional de personajes que incluye a los canadienses Interruptor de potencia, Con base en la UE InoBat, y Poder África.

Entre los inversores de la lista A que respaldan a la empresa se encuentra Empresas innovadoras de energía, que surgió de la Breakthrough Energy Coalition respaldada por Bill Gates que se lanzó en un bombardeo publicitario en torno a la firma del Acuerdo de París de 2015. En ese momento, su enfoque parecía estar en la energía nuclear, pero parece que los engranajes han ido cambiando desde entonces.

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Imagen (recortada): Batería de flujo de hierro cortesía de ESS.

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