Το μακροπρόθεσμο μέλλον της αποθήκευσης ενέργειας εξαρτάται από την επίλυση ενός επίμονου, εξαιρετικά επικίνδυνου προβλήματος: του κινδύνου πυρκαγιάς.
Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου
Οι συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου τροφοδοτούν τα σύγχρονα ενεργειακά δίκτυα, αλλά ενέχουν έναν γνωστό κίνδυνο θερμικής διαφυγής. Είναι σαν ένα φαινόμενο ντόμινο υπερθέρμανσης που προκαλεί καταστροφικές πυρκαγιές. Ο Όμιλος Hyundai Motor θέλει να εξαλείψει πλήρως αυτόν τον κίνδυνο μέσα στα εργοστάσιά του.
Η αυτοκινητοβιομηχανία μόλις ολοκλήρωσε ένα εκτεταμένο πρόγραμμα επικύρωσης μπαταριών με την UNIGRID Inc. με έδρα τις ΗΠΑ μέσω της πρωτοβουλίας ZER01NE Accelerator.
Η χημεία των κυψελών
Η χημεία των κυψελών οξειδίου του νατρίου-χρωμίου (NCO) της UNIGRID πέρασε ακραίες δοκιμές ασφαλείας με μηδενική φωτιά και μηδενική θερμική διάδοση. Η τεχνολογία προορίζεται για την παροχή μη εύφλεκτων, εξαιρετικά ασφαλών Συστημάτων Αποθήκευσης Ενέργειας Μπαταρίας (BESS) για τις ενεργειακές ανάγκες του δικτύου.
«Η εντυπωσιακή απόδοση επικύρωσης της UNIGRID καταδεικνύει ότι η προηγμένη χημεία ιόντων νατρίου είναι σε καλή θέση για να πληροί τα υψηλά κριτήρια ασφάλειας και απόδοσης των επερχόμενων ενεργειακών πρωτοβουλιών μας», δήλωσε ο Jongguk Bae, Ανώτερος Διευθυντής στην Ομάδα Ανάπτυξης Πράσινων Εργοστασίων του Ομίλου.
Επιτυχής επικύρωση
Το νάτριο είναι φθηνό, άφθονο και χημικά παρόμοιο με το λίθιο. Αλλά οι περισσότερες προσπάθειες κλιμάκωσης των κυψελών ιόντων νατρίου σκόνταψαν λόγω της μικρής διάρκειας ζωής και της κακής ανοχής στη θερμότητα. Η ιδιόκτητη σύνθεση NCO της UNIGRID πιθανότατα θα είναι σε θέση να σπάσει αυτό το μοτίβο.
Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, οι κυψέλες 210Ah της εταιρείας λειτουργούσαν συνεχώς σε βάθος εκφόρτισης 100% με ελάχιστη απώλεια χωρητικότητας. Είναι ενδιαφέρον ότι οι μπαταρίες απέδωσαν σε ένα σκληρό φάσμα θερμοκρασίας από -20°C έως 60°C. Η θερμότητα δεν προκάλεσε διαφυγή και το κρύο δεν πάγωσε την απόδοση.
"Επικυρώνοντας τη χημεία μας υπό τις αυστηρές προδιαγραφές του Ομίλου «Τα πρότυπα επιβεβαιώνουν ότι η τεχνολογία NCO μας επιλύει τις διπλές προκλήσεις της ασφάλειας και της μακροζωίας που απαιτούνται για την επιτυχή ανάπτυξη ιόντων νατρίου για την επίλυση των αναδυόμενων ενεργειακών αναγκών του δικτύου», δήλωσε ο Darren H. S. Tan, Διευθύνων Σύμβουλος και Συνιδρυτής της UNIGRID.
Ασφαλέστερη επιλογή έναντι του λιθίου
Καθώς η χημεία NCO λειτουργεί με ασφάλεια σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών χωρίς κίνδυνο θερμικής διαφυγής, οι εγκαταστάσεις BESS μπορούν να λειτουργούν πλήρως παθητικά. Αυτό θα εξαλείψει την ανάγκη για βαριά συστήματα HVAC, βρόχους υγρής ψύξης ή παρασιτικά φορτία ισχύος για τη ρύθμιση των θερμοκρασιών.
Εκτός από τον κίνδυνο ασφάλειας, η ιόντων λιθίου εξαρτάται από ακριβά, περιορισμένα στην προσφορά υλικά όπως το λίθιο, το κοβάλτιο και το νικέλιο. Αυτές οι προκλήσεις συχνά αφήνουν τις μεγάλης κλίμακας αναπτύξεις ευάλωτες σε ζητήματα τιμών και γεωπολιτικά ζητήματα. Από την άλλη πλευρά, το πλεονέκτημα του νατρίου έγκειται στην αφθονία και την ανθεκτικότητά του. Το νάτριο είναι χιλιάδες φορές πιο άφθονο από το λίθιο και πολύ φθηνότερο στην εξαγωγή, κάτι που θα μπορούσε να βοηθήσει στην προστασία των εταιρειών από διαταραχές της αλυσίδας εφοδιασμού.
Η ανάπτυξη της νέα μπαταρίας
Σύμφωνα με τον ιστότοπο της UNIGRID, η χημεία NCO έχει σχεδιαστεί για να φτάνει έως και 30.000 κύκλους με διατήρηση χωρητικότητας 80%. Αυτό ισοδυναμεί με περίπου 25 χρόνια λειτουργικής διάρκειας ζωής (σε σύγκριση με τις τυπικές μπαταρίες LFP, οι οποίες φθείρονται μετά από 3.000-4.000 κύκλους).
Η Hyundai λαμβάνει υπόψη αυτά τα πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα και θέτει ενεργά την τεχνολογία σε λειτουργία. Ευθυγραμμισμένη με την πρωταρχική πρωτοβουλία «Πράσινο Εργοστάσιο», ο γίγαντας της αυτοκινητοβιομηχανίας μεταβαίνει από την αξιολόγηση στην εκτέλεση, συνεργαζόμενος με εγχώριους κορεάτες ειδικούς ολοκλήρωσης για να σχεδιάσει ένα πλήρες, εμπορικής κλίμακας BESS με βάση το NCO.
Μόλις ενσωματωθεί, ο Όμιλος Hyundai Motor θα αναπτύξει αυτές τις εξειδικευμένες πλατφόρμες σε όλα τα παγκόσμια εργοστάσιά του ως βασικούς κατανεμημένους ενεργειακούς πόρους. Τελικά, θα μονώσει τις εγκαταστάσεις υψηλής τεχνολογίας της εταιρείας από διακοπές δικτύου και θα δημιουργήσει ένα μη εύφλεκτο σημείο αναφοράς για καθαρή βιομηχανική ενέργεια.
www.worldenergynews.gr
