211service.com
Nieuwe onderneming met seriële batterij-ondernemer pakt het grootste probleem van schone energie aan
Het oprichtende team van Baseload Renewables, inclusief hoofdwetenschapper Yet-Ming Chiang (tweede van rechts).
MIT-professor Yet-Ming Chiang heeft zijn nieuwste opslagweddenschap gelanceerd, een startup voor stroombatterijen die is ontworpen om hernieuwbare energie direct concurrerend te maken met fossiele brandstoffen (zie 24M's Batterijen kunnen wind- en zonne-energie beter benutten).
De omvang van de ambitie - en uitdaging van het bedrijf - wordt in de naam getelegrafeerd: Hernieuwbare basislast . De missie van de in Cambridge, Massachusetts gevestigde startup is om batterijen te produceren die in staat zijn om de klok rond betrouwbare stroom uit hernieuwbare bronnen te produceren, en die minstens vijf keer minder kosten dan wanneer lithium-ionbatterijen waarschijnlijk zullen dalen.
Dat nadert de prijs waar het idee van seizoensgebonden opslag economisch haalbaar wordt - wat betekent dat arrays van deze batterijen tijdens de zomer genoeg zonne-energie kunnen opslaan in tijden van overmatige opwekking om te blijven voldoen aan de regionale vraag tijdens de lange, bewolkte winter, zegt Chiang.
Baseload is ondergebracht in de Engine, de nieuwe accelerator van MIT, die het bedrijf onlangs bijna $ 2 miljoen aan financiering opleverde (zie Een moeilijke, tijdrovende technologie ontwikkelen? Deze investeerder is geïnteresseerd ).
Baseload biedt in dit stadium niet veel technische details, maar de sleutel tot de lage kosten is het vertrouwen op zwavel. Dat komt omdat het materiaal zeer overvloedig en energierijk is, zegt Chiang. Het is inderdaad een afvalproduct van de olie- en gasproductie dat slechts 10 cent per kilogram kost.
'Op basis van de lading die per dollar wordt opgeslagen, was zwavel meer dan een factor 10 beter dan de op één na beste', zegt Chiang, een professor in materiaalwetenschappen die eerder medeoprichter was van lithium-ionbatterij-startups A123 Systems, 24M en drie andere startups.
Andere medeoprichters van Baseload zijn Ted Wiley, voorheen vice-president bij Aquion Energy, evenals Marco Ferrara en Billy Woodford, die beiden eerder met Chiang bij 24M hebben gewerkt (zie Waarom slechte dingen gebeuren met startups op het gebied van schone energie).
Betere, goedkopere en duurzamere opslagtechnologieën zijn cruciaal om hernieuwbare bronnen in staat te stellen aan een groter deel van de energievraag te voldoen en de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk te verlagen.
Ondanks al het hoopvolle commentaar en de berichtgeving over wind- en zonne-energieprijzen die bijna gelijk zijn aan die van fossiele brandstoffen, is de waarheid dat het een appels-met-peren vergelijking is. Omdat de zon niet altijd schijnt en de wind niet altijd waait, kunnen die bronnen niet zo betrouwbaar en flexibel worden gebruikt als steenkool of aardgas, tenzij ze worden ondersteund door centrales voor fossiele brandstoffen, die worden gecompenseerd door vraagresponsprogramma's of langeafstandstransmissielijnen, of gecombineerd met een of andere vorm van overvloedige opslag. De opties voor laatstgenoemde zijn over het algemeen beperkt tot goedkope gepompte hydro-elektrische opslag - die geografisch strikt beperkt is omdat er een paar waterreservoirs voor nodig zijn - of batterijen en soortgelijke technologieën die nog steeds te duur, van korte duur zijn, of beide.
De lithium-ionbatterijen die onze smartphones en elektrische voertuigen gebruiken, worden steeds vaker op beperkte manieren gebruikt om duurzame opwekking in evenwicht te brengen. Maar veel batterij-experts zijn van mening dat hun hoge kosten en beperkte levenscycli harde limieten stellen aan de grote rol die ze kunnen spelen op het elektriciteitsnet.
Flow-batterijen daarentegen kunnen worden ontworpen met een zeer hoge energie-tot-vermogenverhouding, wat betekent dat ze veel energie kunnen vasthouden en deze gedurende lange perioden kunnen blijven leveren, zegt Michael Aziz, hoogleraar materialen en energie technologieën aan de Harvard University.
De meeste stroombatterijen bevatten twee tanks met elektroactieve materialen opgelost in vloeistoffen, bekend als anoliet en katholiet. Ze worden in een centrale cel gepompt, gescheiden door een membraan dat doorlaatbaar is voor één gemeenschappelijk ion, waardoor atomen met een positieve of negatieve lading kunnen passeren. Deze stroom laadt op zijn beurt de positieve en negatieve elektroden aan weerszijden van de cel.
In het geval van Baseload lijkt de anoliet een 'polysulfide-oplossing' te zijn, wat simpelweg betekent dat het ketens van zwavelatomen bevat, volgens een octrooiaanvraag voor 'luchtademende waterige oplaadbare zwavelbatterijen', ingediend door MIT eind 2016. De aanvraag vermeldt Chiang als uitvinder. De katholiet is een niet-gespecificeerd metaalzout opgelost in water. Het wordt 'luchtademhaling' genoemd omdat zuurstof wordt gegenereerd in de katholiet tijdens het opladen en wordt verbruikt tijdens het ontladen.
Chiang, die als hoofdwetenschapper van het bedrijf fungeert, verwacht dat de batterijen een meerdaagse of langere ontladingsduur hebben en 20 jaar in het veld meegaan.
We zijn nog bezig met het selecteren van de ideale chemie voor deze aanpak, zegt Chiang.
Hij zegt dat het bedrijf zich nog in een vroeg stadium bevindt en merkt op dat het drie tot vijf jaar kan duren voordat er significante projecten in het veld zijn. Om daar te komen, zal vrijwel zeker meer dan $ 2 miljoen nodig zijn, en Chiang zegt dat het bedrijf blijft zoeken naar aanvullende financiering.
Zijn vroege onderzoek naar deze benadering begon onder de leiding van het Amerikaanse ministerie van Energie Gemeenschappelijk centrum voor onderzoek naar energieopslag . George Crabtree, de directeur van het programma, zegt dat zwavelbatterijen uiteindelijk goedkoop en lang genoeg kunnen zijn om de kooldioxide-uitstotende gasturbines te vervangen die momenteel worden gesmoord wanneer wind- en zonne-energie vlaggen, of zelfs hydro-elektrische opslagfaciliteiten.
Aziz van Harvard zegt dat dit het eerste opslagsysteem is waarvan hij heeft gehoord dat het zich richt op zulke lange lozingsduren, met uitzondering van gepompte hydro-elektrische energie, en het lijkt erop dat het bedrijf ook nieuwe wegen probeert te bewandelen op het gebied van kilowattuurprijzen.
Hij zegt dat het moeilijk is om de technische levensvatbaarheid te beoordelen zonder aanvullende details, maar voegt eraan toe dat Chiang's staat van dienst als uitvinder en wetenschapper suggereert dat het bedrijf op een veelbelovend onderzoekspad is.
Chiang's eerdere onderneming, A123, was een vroege gok op het bouwen van lithium-ionbatterijen voor elektrische voertuigen die brede persaandacht kregen. Maar het bedrijf werd in 2012 gedwongen faillissement aan te vragen nadat het zijn productiefaciliteiten had overbouwd in afwachting van zaken die niet kwamen. Het werd uiteindelijk gekocht door Wanxiang, een grote Chinese fabrikant van auto-onderdelen, en lijkt weer op solide financiële basis te staan, volgens sommige rapporten . Hij blijft hoofdwetenschapper bij 24M.
Chiang zegt dat hij cruciale lessen heeft geleerd in zijn eerdere ondernemingen die hij van plan is toe te passen op Baseload Renewables. Hij zegt onder meer dat het bedrijf zeer waarschijnlijk zal zoeken naar samenwerking met gevestigde fabrikanten in plaats van zijn eigen fabrieken uit te bouwen, een strategie die andere batterijondernemingen zoals Aquion en CAMX-vermogen zijn ook gaan omarmen.
Startups zijn niet toegerust om het aan te pakken en investeerders betalen er niet graag voor, zegt Chiang.