Batterie a flusso: la soluzione al problema del blackout in California

Quando si tratta di elettricità, la California ha la vita più dura rispetto alla maggior parte degli stati. Qui vivono più residenti che consumano elettricità che in qualsiasi altra parte del paese, e quando la domanda di elettricità aumenta (spesso durante ondate di caldo estivo), lo Stato a volte non è in grado di fornire energia elettrica a tutti questi residenti. Per questo motivo, le autorità energetiche della California implementeranno occasionalmente interruzioni di corrente pianificate note come blackout continui. Se sei mai stato sorpreso da un caldo di 100 gradi senza aria condizionata, sai che non è l'ideale.

Uno dei modi in cui è la California pianificazione Per affrontare questo problema è necessario creare grandi reti di batterie che i funzionari statali sperano possano far funzionare le cose in caso di condizioni meteorologiche estreme. Queste batterie possono essere ricaricate dalla crescente rete statale di pannelli solari e turbine eoliche, e possono attivarsi quando c’è carenza di energia per fornire energia.

Ma le batterie che il Golden State sta costruendo non sono le stesse che troverai nel tuo smartphoneo anche nella tua auto elettrica. Questi dispositivi utilizzano in genere batterie agli ioni di litio, ideali per l'elettronica e altri dispositivi su piccola scala, ma non sono esattamente l'ideale quando si tratta di stoccaggio energetico su scala di rete. Sono troppo costosi e non sono progettati per fornire energia a intere città.

Invece, lo Stato sta investendo in una serie di batterie a flusso. Una batteria a flusso è una grande batteria su scala di griglia che immagazzina energia in liquidi elettrolitici, al contrario di un elettrodo solido come gli ioni di litio. Queste batterie possono erogare energia per periodi più lunghi rispetto alle batterie agli ioni di litio e offrono molti altri vantaggi.

Seguire il flusso

Joe Worthington, direttore delle comunicazioni presso la società di batterie a flusso Invinity Energy Systems, afferma sta collaborando con lo stato della California per dimostrare perché le batterie a flusso sono la strada da percorrere per le batterie griglie. “Abbiamo ricevuto finanziamenti per quattro progetti dalla California Energy Commission”, afferma Worthington.

Worthington afferma che le batterie agli ioni di litio durano al massimo quattro ore e i sistemi agli ioni di litio in genere non hanno nemmeno quella capacità. Le batterie a flusso prodotte da Invinity possono andare oltre perché, afferma Worthington, è sufficiente aggiungere più liquido elettrolitico a una batteria a flusso per far sì che mantenga la carica più a lungo. L'azienda attualmente dispone di n Sistema di batterie con autonomia di 10 ore operante in una stazione dei vigili del fuoco in un sito dei nativi americani in California.

Al di là della durata, uno dei vantaggi delle batterie a flusso è che essenzialmente “non si degradano”, afferma Worthington, e sono quasi interamente riciclabili. Le batterie agli ioni di litio sono notoriamente difficile riciclare.

“Una batteria agli ioni di litio dura circa sette anni. Una batteria a flusso dura 20”, afferma Worthington. “Se hai intenzione di mantenerlo sul tuo sito per 20 anni, dovrai acquistare quella batteria al litio forse due volte in più. Avrai la stessa batteria a flusso che hai acquistato il primo giorno dell'anno 20. "

L’unico svantaggio delle batterie a flusso è la loro dimensione. Sono molto più grandi delle batterie agli ioni di litio, motivo per cui Worthington afferma che sono le migliori per le reti energetiche, piuttosto che per le automobili o altre cose che devono spostarsi. In termini di prezzo, le batterie a flusso stanno recuperando terreno rispetto alle batterie agli ioni di litio, che negli ultimi anni sono diventate piuttosto economiche.

“Oggi siamo probabilmente all’altezza degli ioni di litio in termini di costi iniziali”, afferma Worthington. "Quando si arriva ai grandi progetti... gli ioni di litio hanno sicuramente un vantaggio oggi proprio perché hanno questa enorme catena di fornitura globale e stiamo ancora espandendo il nostro business."

Il business delle grandi batterie

Lo racconta Michael Gravely, vice capo della Divisione Ricerca e Sviluppo Energetico presso la California Energy Commission Tendenze digitali secondo cui la California è molto interessata alla tecnologia delle batterie a flusso e spera di dimostrare al mercato che ne vale la pena investimento.

“La sfida è che al momento non ci sono molte tecnologie così avanzate come quelle agli ioni di litio nel processo commerciale”, afferma Gravely. "Si ritiene che abbiamo bisogno di più di quattro ore di stoccaggio, e dipende da quanto, ma nessuno lo sa."

Afferma gravemente che le batterie a flusso sono probabilmente la “prossima tecnologia” in questo ambito, e crede che presto potrebbero essere più economiche e allo stesso tempo alimentare le cose per più tempo rispetto ai sistemi agli ioni di litio. Dice che lavoreranno per dimostrare l’utilità di questa tecnologia nei prossimi anni, mentre la tecnologia si affermerà sempre più nel settore dei servizi pubblici.

Una batteria che può mantenere la carica più a lungo, potrebbe presto essere più economica, è riciclabile e ha una durata di vita più lunga rispetto a quella agli ioni di litio è sicuramente interessante. Gli ioni di litio non verranno sostituiti in tempi brevi quando si tratta di alimentare prodotti elettronici e di consumo veicoli, ma potrebbe diventare l’opzione meno favorita per lo stoccaggio dell’energia nei servizi pubblici in un contesto non troppo lontano futuro. Ciò aiuterebbe gli stati ad affrontare condizioni meteorologiche estreme e contribuirebbe a garantire che l’energia continui ad arrivare quando il sole non splende o il vento non soffia.

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