Grønn energilagring (GES), et italiensk selskap med base i Rovereto (Trento), har lansert en innovativ teknologi energilagring basert på bruk av mangan Og hydrogen. Målet er å gi et bærekraftig og økonomisk alternativ til litiumbatterier som i dag dominerer verdensmarkedet og er avhengig av produksjon i land som Kina. Faktisk er mangan et svært utbredt grunnstoff på jorden og kan stole på italiensk og europeisk produksjon, noe som garanterer større uavhengighet fra kritiske materialer utenfor EU.
Betydningen av energilagringssystemer er gitt ved at det i sammenheng med energiomstillingden fornybare kilder (sol, vind) er i sin natur intermitterende og stadig mer effektive metoder for å opprettholde langsiktig energi er avgjørende.
Hvordan GES hybridteknologi fungerer
De strømningsbatterier de er spesielle oppladbare batterier som transformerer kjemisk energi til elektrisitet ved å utnytte oksidasjons-reduksjonsreaksjoner (redoks). I motsetning til klassiske batterier, er elektrolytter inneholdt i to utvendige tanker. Deres operasjon er basert på overføring av elektroner mellom kjemiske arter som oksiderer (mister elektroner) og reduserer (erverver dem), selvproduserende energi i form av H-ioner+.
Navnet «flow» kommer fra bevegelsen til disse væskene, som kontinuerlig pumpes gjennom en sentral membran hvor reaksjonen finner sted. Takket være denne arkitekturen kan de lagre enorme mengder energi (megawattimer) i lange perioder. Det finnes to store typer av disse batteriene, systemer med kun flytende elektrolytter (eksempel: vanadium) el flytende gass hybridsystemer (eksempel: brom og sink).
GES-teknologi, beskyttet av 7 patenter, er et hybridsystem som bruker en kombinasjon av dehydrogen (gass) og en flytende elektrolytt basert på manganesisk.
Under ladefasen, når det er overflod av energi (for eksempel ved høylys dag med solcellepaneler), pumpes den flytende elektrolytten inn i «hjertet» av systemet. Her deler vannmolekylene seg genererer protoner (H+) som blir hydrogengass (H2), lagres umiddelbart i en ekstern tank. I mellomtiden endrer manganet i væsken sin oksidasjonstilstand og blir «ladet».
Men når det er behov for energi (for eksempel om natten), snus prosessen. Hydrogenet tas fra tanken og sendes tilbake til hjertet av systemet, hvor det møter den ladede elektrolytten. Den motsatte reaksjonen skjer: hydrogen deler seg, frigjør elektroner – som de genererer elektrisk strøm i den eksterne kretsen – og protoner, som går tilbake til væsken, og returnerer manganet til sin opprinnelige tilstand, klar for en ny syklus.
Fordelene med GES-systemet
Teknologien, som i 2022 mottok Ipcei (Important Projects of Common European Interest)-finansiering av 61,5 millioner euroer designet spesielt for Langvarig energilagring (LDES)eller akkumulering av energi over lengre varighet (timer eller dager), grunnleggende for å stabilisere strømnettet med fornybar energi. Blant de sterke sidene i prosjektet, i tillegg til integrering avkunstig intelligens for å administrere sikkerhet og utføre prediktivt vedlikehold, er det:
- Materialer: mangan er et rikelig og billig metall
- Koste: lover en betydelig lavere lagringskostnad (LCOS) enn dagens teknologier. Bruken av en enkelt elektrolytt halverer mengden råmateriale som trengs og følgelig produksjonskostnadene
- Sikkerhet: Den fungerer ved romtemperatur, bruker vandige elektrolytter og bruker ikke-etsende, ikke-giftige kjemiske prosesser
- Bærekraft: hele systemet er resirkulerbart og har redusert miljøpåvirkning
Selskapet anslår et antall sykluser større enn 12 000 som ville tilsvare en livssyklus på 15-20 årnoe som gjør systemet svært konkurransedyktig på markedet.
GES har annonsert at de vil åpne et kontor i Spaniai Bilbao, hvor i fjor en blackout på grunn av nettopp et overskudd av fornybar produksjon som nettverket, uten tilstrekkelige lagringssystemer, ikke klarte å administrere.
Bruksområder: elektriske nettverk og store systemer
Debuten av denne teknologien er planlagt til 2027med applikasjoner på industriell skalaelektrisitetsnett og store fornybare energianlegg. Karakterisert av en effektivitet overlegen 75 %systemet er laget for voksne brukere av grønn energi, som dermed kan forbedre sin energistyring og forsyningssikkerhet, som for bl.a leverandører eller distributørerhvis mål er å optimalisere stresshåndtering på strømnettet.
