Sodowo-jonowe magazyny energii. Amerykanie wchodzą do gry

Technologia sodowo-jonowa ma stanowić realną alternatywę dla ogniw litowo-jonowych, oferując wysoką sprawność, niższy koszt eksploatacji i pełną odporność na ryzyko zapłonu. Jej potencjał dostrzegł kolejny producent. 

Amerykańska firma Alsym Energy z siedzibą w Malden w stanie Massachusetts, założona przez naukowców z prestiżowej uczelni Massachusetts Institute of Technology (MIT), zaprezentowała nową linię akumulatorów Na-Series, zaprojektowaną specjalnie z myślą o stacjonarnych systemach magazynowania energii. Technologia bazuje na własnej chemii sodowo-jonowej i ma stanowić odpowiedź na rosnące zapotrzebowanie sektora energetycznego na rozwiązania bezpieczniejsze, tańsze i wolne od zależności surowcowych, które ograniczają rozwój baterii litowo-jonowych.

Nowe ogniwa sodowo-jonowe opracowano z myślą o zastosowaniach w magazynach energii dla centrów danych, zakładów przemysłowych, sieci dystrybucyjnych i infrastruktury krytycznej. Firma podkreśla, że dzięki niepalnej i nietoksycznej chemii systemy Na-Series można bezpiecznie montować nawet w gęsto zabudowanych obszarach miejskich, w tym na dachach, w piwnicach i w sąsiedztwie budynków mieszkalnych.

REKLAMA

Niższy koszt przy pełnym bezpieczeństwie

Jak podkreśla producent, kluczową przewagą magazynów energii Na-Series jest brak ryzyka zapłonu oraz emisji toksycznych gazów, co eliminuje konieczność stosowania skomplikowanych i kosztownych systemów gaszenia pożarów. Baterie można przechowywać i transportować w stanie całkowitego rozładowania (0% SoC) bez ryzyka uszkodzenia ogniw. Wykorzystanie aluminiowych kolektorów prądowych zamiast miedzianych, typowych dla technologii litowej, zapobiega rozpuszczaniu elektrod i pozwala uprościć logistykę.

Dzięki wykorzystaniu taniego i powszechnie dostępnego sodu, który według szacunków jest nawet tysiąckrotnie bardziej rozpowszechniony niż lit, firma zapewnia większe bezpieczeństwo łańcucha dostaw i przewidywalność kosztów. W połączeniu z uproszczoną infrastrukturą pomocniczą (brak systemów chłodzenia i wentylacji wysokiego ryzyka) oznacza to niższy całkowity koszt magazynowania energii (LCOS) w cyklu życia systemu.

Parametry techniczne i wydajność

Zgodnie z danymi producenta, ogniwa Na-Series NFPP+ oferują gęstość energii 135 Wh/kg w ujęciu wagowym i 250 Wh/L objętościowo, przy zachowaniu sprawności cyklu ładowania–rozładowania przekraczającej 95%. Deklarowana żywotność przekracza 10 tys. cykli, co odpowiada około 20-letniemu okresowi eksploatacji.

Ogniwa wykorzystują stabilne elektrody i twardy węgiel (hard carbon), które ograniczają zjawiska degradacji charakterystyczne dla baterii litowych. Technologia obsługuje szybkie ładowanie i rozładowanie przy prądach 2C i 4C, co umożliwia realizację nawet kilku pełnych cykli dziennie bez utraty trwałości.

Zakres pracy temperaturowej od –40 do +60 st. C jest znacznie szerszy niż w typowych ogniwach litowo-jonowych, co czyni Na-Series odpowiednim rozwiązaniem dla magazynów energii w regionach o trudnych warunkach klimatycznych – od gorących pustyń po obszary arktyczne – bez konieczności stosowania kosztownych systemów HVAC.

Pod względem pojemności i trwałości magazyny energii Na-Series plasują się nieco niżej niż magazyny bazujące na ogniwach litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP), jednak ma to być rekompensowane większym bezpieczeństwem i stabilnością pracy w długiej perspektywie.

REKLAMA

Nowa generacja sodowo-jonowych magazynów energii

Jak wyjaśnia Mukesh Chatter, współzałożyciel i CEO Alsym Energy, celem projektu było stworzenie technologii zdolnej do wieloletniej pracy w wymagających warunkach bez kompromisów w zakresie bezpieczeństwa. Współzałożyciel firmy i profesor inżynierii mechanicznej MIT dr Kripa Varanasi dodał, że opracowanie tej technologii było „próbą ponownego zdefiniowania tego, co możliwe w magazynowaniu energii i stworzenia baterii, która łączy wysoką wydajność, bezpieczeństwo i niezależność surowcową”.

Rynkowe znaczenie Na-Series

Technologia Alsym Energy może wypełnić lukę pomiędzy bateriami litowymi a ciężkimi systemami przepływowymi (flow batteries). Jej profil sprawia, że może ona nadawać się do zastosowań w mikrosieciach, centrach danych, obiektach przemysłowych i instalacjach komunalnych, gdzie wymagane są wysokie standardy bezpieczeństwa.

Firma zapowiada, że rozwija obecnie partnerstwa z integratorami systemów w Ameryce Północnej i Europie oraz finalizuje plan komercjalizacji Na-Series. Długoterminowym celem Alsym Energy jest budowa pełnoskalowych zakładów produkcyjnych w USA, opartych na komponentach pochodzących wyłącznie od partnerów z krajów stowarzyszonych w umowach o wolnym handlu.

Na-Series to jedna z pierwszych komercyjnych platform sodowo-jonowych zaprojektowanych z myślą o magazynowaniu energii – niepalna, stabilna, o szerokim zakresie pracy i ponad 20-letniej trwałości. Jej pojawienie się na rynku potwierdza, że sód staje się realną alternatywą na rynku magazynów energii, a technologie bazujące na chemii Na-ion zaczynają wchodzić w fazę przemysłowego wdrożenia.

.

Radosław Błoński 

redakcja@gramwzielone.pl

© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.