Индустриалната батерия Form Energy работи с енергията на корозията

Преди няколко години основателят на стартъпа Form Energy Матео Хиарамило, който преди това е работил в Tesla, обеща да започне да произвежда батерии, които ще бъдат „50 или 100 пъти по-евтини от литиево-йонните батерии“. Бил Гейтс, Джеф Безос и други инвеститори повярваха на думите му. Form Energy все още не е изпълнила напълно обещанието си, но вече има някои окуражаващи резултати: нормираната цена за съхранение на киловатчас в батериите на стартъпа е десет пъти по-малка от тази на литиевите батерии. Пилотна 10-мегаватова желязо-въздушна батерия ще бъде изградена в САЩ в непосредствена близост до голям соларен парк.

Зелената енергия не може да се развива без ефективни и рентабилни устройства за съхранение на енергията, които могат да съхраняват слънчевата или вятърната енергия и да я подават към мрежата в пиковите часове. В някои случаи литиевите батерии вършат добра работа, но те не са подходящи за дългосрочно съхранение на енергия. Литиевите батерии не могат да остават напълно заредени в продължение на дни или месеци.

На основателя на Form Energy Матео Джарамило му хрумна, че за разлика от смартфоните или електрическите автомобили, съхранението на енергия за големите системи за резервно захранване не е ограничено в пространството и не е необходимо да бъде с твърде голям капацитет при единица тегло или обем. Това, което има най-голямо значение, е цената. Стартъпът проучва няколко варианта за такива батерии и се спира на желязо-въздушни батерии.

Принципът на сравнително опростените желязо-въздушни батерии се базира на химията на корозията. Когато тези батерии с размер на голяма пералня се зареждат, ръждата – или железният оксид – се превръща в метално желязо с отделянето на кислород. Ако процесът се обърне, се освобождава енергия.

Разбира се, реакцията е по-бавна, отколкото при литиевите батерии: един пълен цикъл на разреждане отнема около 100 часа или малко повече от четири дни. Не това е необходимо за електромобилите и смартфоните, но за градските системи за резервно захранване е напълно подходящо.

Предимството на желязо-въздушните батерии е наличието на евтини суровини. Директно редуцираното желязо е най-евтината налична форма на желязото, която в миналото се е използвала широко в производството на стомана. Както то, така и останалите компоненти – въздух и вода – са напълно безопасни.

Една такава батерия се нуждае от около 0,4 хектара земя, за да генерира 3 MW енергия, но може да работи с години, а желязото може да се изважда и продава, когато системата вече не е необходима. В резултат на това нормализираната цена за съхранение на киловатчас е десет пъти по-ниска от тази на литиевата батерия.