I den sveitsiske kantonen Aargau, nesten på grensen til Tyskland, graves en dyp grøft. 27 meter og nesten 200 meter bred. Det er der, ved Laufenburg Technology Center, at det kraftigste redoksstrømbatteriet som noen gang er bygget i verdenmed en kapasitet på 2,1 GWh (energibehovet til 210 000 hjem i 24 timer) og en maksimal forventet produksjon på 1,2 GW på noen få millisekunder. Det lages av FlexBase, et sveitsisk energiselskap som har som mål å fullføre arbeidet innen 2029. Bruken av dette enorme lagringssystemet vil være å lagre energi produsert gjennom fornybare kilder for å frigjøres under etterspørselstopper, spesielt for å drive datasenter for kunstig intelligens under bygging rett i det sveitsiske teknologisenteret. Prosjektet skal også tjene for stabilisere det europeiske elektrisitetsnettetgitt Laufenbugs strategiske posisjon i hjertet av kontinentet.
Hvorfor redoksstrømbatteriet i Sveits vil være så stort: hvordan fungerer det
Redox flow-batterier er interessante fra synspunktet energiomstilling fordi de representerer enalternativ til litiumen strategisk ressurs som ligger til grunn for tradisjonelle batterier som imidlertid har svært høye miljøkostnader.
I strømningsbatterier lagres energi og frigjøres via ionebytter mellom to flytende løsninger som inneholder elektrolytter. Disse to løsningene formidles via pumper til én elektrokjemisk celle består av to rom atskilt med en membran. De skjer i cellen oksidasjons-reduksjonsreaksjoner (eller redoks) som resulterer i passasje av ioner (dvs. elektrisk ladede atomer) over membranen.
Det som faktisk skjer er en flyt av elektriske ladninger fra katoden til anoden og omvendt, og transformerer dermed den kjemiske energien i de elektrolytiske løsningene til elektrisk energi. I fasen av batteriladingtransformerer den elektriske strømmen de kjemiske forbindelsene som finnes i elektrolyttene, og bringer dem inn i en oksidasjonstilstand som «lagrer» energi. I fasen av laste nedreverseres reaksjonene og ionene går tilbake til sin opprinnelige tilstand, og frigjør den akkumulerte elektriske energien.
Den praktiske konsekvensen av denne mekanismen er at der kapasitet akkumulering avhenger utelukkende av volumet til tankene. For å øke energien som batteriet kan akkumulere, er det derfor nødvendig å bygge større tanker. Dette er grunnen til at det sveitsiske anlegget er så stort: for å ha et veldig stort system må det bokstavelig talt være enormt.
Fordelene fremfor litium
Elektrolyttløsningene til anlegget under bygging i Sveits vil bli komponert for 75 % vannsom gjør dem ikke-brennbar og ikke-eksplosiv. Dette er en viktig sikkerhetsfunksjon for systemer i denne skalaen, mens litiumbatterier kan ta fyr eller til og med eksplodere.
Videre innebærer strukturen av systemet en redusert vedlikehold og fremfor alt a minimal nedbrytning over tidfordi effektiviteten av returen til utgangsbetingelser gjennom oksidasjons-reduksjonsreaksjoner er nesten total. I motsetning til litiumbatterier, som forringes syklus etter syklus, er et godt utformet redoksstrømbatteri derfor teoretisk i stand til å operere i svært lang tid.
Problemet med disse lagringssystemene er kostnadene, som er svært høye: Det sveitsiske systemet koster for eksempel over en milliard dollar. Dette er også grunnen til at vi tar sikte på å lage systemer som er så store og kraftige som mulig: Faktisk kan disse systemene, gitt en betydelig initial investering, bli konkurransedyktige hvis de bygges i stor skala for å amortisere kostnadene deres over en lang levetid.
