Per a qualsevol bateria, el cost és una variable per que esdevingui com a opció viable per a l'emmagatzematge d'energia a la xarxa elèctrica.
Un anàlisi del MIT explica i demostra que l'emmagatzematge d'energia hauria de costar al voltat del 20 US$ per quilowatt-hora perquè la xarxa elèctrica pugi esser completament alimentada per energai eòlica i solar.
Segons un informe del Pacific Northwest National Laboratory, un sistema de bateries d'ions de liti connectats a la xarxa de 100 MWh, avui costa uns 405 US$/kWh.
Però una nova bateria de metall líquid que està en desenvolupament, podria reduir considerablement els costos d'emmagatzematge d'energia.
Per fer aquests estudis cal tenir en compte l'assequibilitat de les diferents bateries que s'han dessenvolupant al llarg dels anys, inclosa una nova i recent bateria d'alumini i sofre.
L'start-up Ambri, va inventar una bateria de metall líquid, que contenia elèctrodes de metall fos i un electròlit de sal fosa. Aquesta bateria, costa entre 180 US$/ kWh i 250 US$/kWh depenent de la seva capacitat. No obstant, es preveu que el seu cost acabi essent d'uns 21 US$/kWh el 2030, segons un article de Sadoway que es va publicat l'octubre de 2021 a la revista Renewable and Sustainable Energy Reviews.
El menor cost de la bateria de metall líquid sorgeix dels materials que són més simples, de la química i del disseny del sistema en comparació amb l'ió de liti, conjuntament amb la seva vida útil, que és més llarga. El concepte d'una bateria de metall líquid la fa única per a l'emmagatzematge estacionari. No és inflamable, a diferència del lit i és resistent a la capacitat d'esvaïment. Es tenen dades sobre milers de cicles de càrrega, que són anys de funcionament de fetm es preveu una vida útil de 20 anys al 95% de la seva capacitat.
Les bateries convencionals es fabriquen normalment amb dos elèctrodes sòlids —grafit i un òxid de metall de liti en el cas de bateries d'ions de liti— i un electròlit líquid, juntament amb separadors, membranes i altres elements que sumen costos. Durant els cicles de càrrega i descàrrega, a mesura que els ions de l'electròlit entren i surten dels elèctrodes, els materials sòlids s'expandeixen i es contrauen. Els canvis de volum repetits trenquen les partícules amb el pas del temps, fent que la capacitat de la bateria s'esvaeixi.
La bateria de metall líquid d'Ambri consta de tres capes líquides apilades en funció de la densitat. El més dens, un càtode d'antimoni fos, es troba a la part inferior, l'ànode d'aliatge de calci que és lleuger, es troba a la part superior i l'electròlit de sal de clorur de calci de densitat intermèdia es troba al mig.
El disseny de metall líquid requereix menys components i la química es basa en l'aliatge, de manera que no hi ha cap ruptura del material sòlid. Durant la descàrrega, l'ànode de calci allibera ions de calci que es mouen a través de l'electròlit fins al càtode, on formen un aliatge de calci-antimoni. El procés s'inverteix durant la càrrega.
La companyia ha aconeguit una gran comanda de bateries des de Microsoft, que vol desfer-se dels generadors dièsel com a fonts d'energia de reserva als seus centres de dades.
A mesura que la prodcucció d'aqeustes batgeries creixi, caldrà assegurar subministrament constant d'antimoni. Gairebé el 90 % de l'antimoni del món, prové de la Xina, Rússia i Tadjikistan, segons Investor Intel.
Ramon Gallart
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada