Przepływowa bateria cynkowo-polijodkowa o rekordowej gęstości energii

Amerykański startup wprowadza na rynek energii baterię przepływową opartą na chemii cynkowo-polijodkowej, która łączy wysoką gęstość energii z wyjątkową trwałością i bezpieczeństwem eksploatacji. Nowa technologia ma zapewnić efektywne długoterminowe przechowywanie energii.

Startup The BESSt Company z siedzibą w USA zaprezentował nową generację baterii przepływowych typu Redox, wykorzystującą elektrolit cynkowo-polijodkowy (Zn-Polyiodide). Technologia ta, opracowana pierwotnie w laboratoriach Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), osiąga gęstość energii 320 Wh/l – nawet 20 razy większą niż w typowych systemach wanadowych. Według producenta stanowi to znaczący przełom w długotrwałym magazynowaniu energii (Long Duration Storage), umożliwiając redukcję powierzchni instalacji i kosztów eksploatacji.

Od fotowoltaiki po infrastrukturę krytyczną

Jak poinformowała w wypowiedzi dla PV Magazine dyrektor generalna firmy Joley Michaelson, technologia BESSt została zaprojektowana z myślą o integracji z odnawialnymi źródłami energii. Bateria może magazynować energię przez wiele godzin bez degradacji jakości, dlatego nadaje się do zastosowań w hybrydowych systemach PV, sieciach wyspowych oraz infrastrukturze krytycznej, gdzie wymagana jest pełna niezawodność zasilania.

REKLAMA

Planowane są trzy podstawowe zastosowania urządzenia: w domowych systemach magazynowania energii o mocy 20 kW i pojemności 25 kWh, w obiektach komercyjnych (40 kW/100 kWh) i w rozwiązaniach przemysłowych (od 200 kW do 2,4 MW przy pojemności do 1,6 MWh).

Każdy wariant ma zachowywać gęstość rzędu 320 Wh/l, sprawność cyklu do 80 proc. i pełną głębokość rozładowania (DoD) do 100 proc. Dzięki modułowej budowie możliwa jest niezależna rozbudowa sekcji mocy i pojemności, co odróżnia technologię przepływową od akumulatorów litowo-jonowych o stałym stosunku mocy do energii.

Beyond Lithium

Zgodnie z informacjami zamieszczonymi na stronie The BESSt Company technologia Zn-Polyiodide została opracowana jako alternatywa dla akumulatorów litowo-jonowych w zastosowaniach stacjonarnych. Firma podkreśla cztery kluczowe przewagi: bezpieczeństwo, trwałość, skalowalność i zrównoważony łańcuch dostaw.

System jest nietoksyczny, niepalny i niewybuchowy, ponieważ wykorzystuje wodny elektrolit, co eliminuje ryzyko zapłonu typowe dla ogniw litowych. Dzięki prostemu układowi przepływowemu ogniwa mogą pracować przez ponad 30 lat bez zauważalnej degradacji, a ich serwis ogranicza się do elementów mechanicznych, takich jak pompy czy zawory. Dodatkowo technologia oddziela moc od energii, dzięki czemu zwiększenie czasu pracy wymaga jedynie powiększenia objętości zbiorników z elektrolitem.

Pod względem środowiskowym BESSt stawia na pierwiastki powszechnie występujące w przyrodzie – cynk i jod, możliwe do pozyskania w USA i krajach sojuszniczych, co pozwala uniezależnić produkcję od niestabilnych łańcuchów dostaw litu i kobaltu.

Trwałość liczona w dekadach

Według informacji przekazanych PV Magazine system magazynowania opracowany przez BESSt ma żywotność 20–30 lat, a producent oferuje na niego 30-letnią gwarancję (20 lat dla samego elektrolitu). Wysoka trwałość operacyjna, brak ruchomych części i pełna możliwość serwisowania poszczególnych modułów mają znacząco obniżać koszt energii w całym cyklu życia.

Projekt wpisuje się w amerykański program Long Duration Storage Shot Departamentu Energii USA, którego celem jest redukcja kosztu magazynowania energii do 0,05 USD/kWh do 2030 r. Według analiz cytowanych przez BESSt systemy Zn-Polyiodide są na dobrej drodze, by osiągnąć ten poziom. Produkcja urządzeń ma odbywać się w USA w modelu partnerskim, z wykorzystaniem szeroko dostępnych komponentów.

REKLAMA

Inne kierunki rozwoju technologii cynkowych

Na rynku technologii przepływowych magazynów energii opartych na cynku działa również amerykańska firma Eos Energy Enterprises, która rozwija własne systemy Znyth. W odróżnieniu od chemii cynkowo-polijodkowej stosowanej przez BESSt rozwiązania Eos bazują na reakcji cynku z bromem w elektrolicie wodnym. Baterie te cechują się podobnymi zaletami: wysokim poziomem bezpieczeństwa, możliwością pełnego rozładowania oraz wieloletnią trwałością.

Eos kieruje swoje produkty głównie do segmentu infrastruktury sieciowej i przemysłowej, podkreślając ich odporność na ekstremalne warunki środowiskowe oraz brak ryzyka zapłonu, co czyni technologię cynkową coraz bardziej konkurencyjną wobec klasycznych magazynów litowo-jonowych.
.
.

.

Żelazo zamiast cynku

Równolegle do systemów cynkowo-przepływowych rozwijają się także inne technologie flow, takie jak baterie przepływowe na bazie żelaza. Ich pionierem na rynku amerykańskim jest ESS Tech, który wspólnie z operatorem Salt River Project (SRP) ogłosił niedawno rozpoczęcie projektu o nazwie New Horizon.

W jego ramach do sieci w stanie Arizona trafi bateria przepływowa o mocy 5 MW i pojemności 50 MWh, która przechowuje energię w roztworze wody, soli i żelaza – prostych, powszechnie dostępnych i nietoksycznych składników. W trakcie ładowania prąd elektryczny powoduje, że jony żelaza w roztworze przekształcają się w metaliczne żelazo i osadzają się na elektrodzie. Gdy energia jest potrzebna, proces ulega odwróceniu – żelazo ponownie rozpuszcza się w elektrolicie, uwalniając elektrony i wytwarzając prąd.

Budowa magazynu energii Project New Horizon ma ruszyć w 2026 r., a jego uruchomienie przewidziano na grudzień 2027 r.

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.