Bateria z rdzy. Czy nowy magazyn energii zastąpi tradycyjne BESS-y?

Holenderski startup zakończył testy magazynu energii opartego na żelazie i powietrzu. System magazynuje i oddaje energię, wykorzystując procesy kontrolowanego rdzewienia i ma być wielokrotnie tańszy w produkcji niż baterie litowo-jonowe. Czy może zastąpić tradycyjne magazyny BESS?

Holenderska spółka Ore Energy zakończyła pilotaż 100-godzinnego systemu magazynowania energii LDES (Long Duration Energy Storage) w technologii żelazo–powietrze. Prowadzone w centrum badawczym EDF we Francji testy miały szeroko zakrojony charakter – testowano nie tylko samą chemię, lecz przede wszystkim zdolność integracji z systemem elektroenergetycznym, sterowanie i zachowanie magazynu w długich cyklach rozładowania.

– Program pilotażowy EDF został skonstruowany jako ocena wykonalności i operacyjności: badał działanie systemu magazynowania typu żelazo–powietrze w warunkach rzeczywistej pracy elektrowni – podkreśla Aaron Endré, rzecznik Ore Energy. – Dzięki temu możemy dziś przejść od pytania „czy to się podłączy?” do „jak powtórzyć to w wielodniowej skali czasu w normalnej eksploatacji?”.

REKLAMA

Według informacji Ore Energy system był testowany przez kilka miesięcy przy zróżnicowanych profilach obciążenia i w różnych warunkach sezonowych. Badania wykazały, że jest on zdolny do magazynowania i oddawania energii przez około cztery dni (100 godzin), co lokuje technologię w segmencie wielodniowego bilansowania produkcji z OZE.

Pilotaż był realizowany przy wsparciu unijnej inicjatywy StoRIES, której celem jest rozwój infrastruktury badawczej dla magazynowania energii w Europie.

Pierwszy w Europie magazyn żelazo-powietrze już działa

Francuski test nie powstał w próżni. Opiera się na wcześniejszym projekcie Ore Energy w holenderskim Delft, gdzie w 2025 r. uruchomiono pierwszy w Europie żelazowo-powietrzny magazyn energii podłączony do sieci. Instalacja powstała na terenie The Green Village przy Uniwersytecie Technicznym w Delft. Według doniesień medialnych jej pojemność wynosi kilka megawatogodzin.

Spółka podkreśla dwa kluczowe parametry projektu: możliwość pracy z pełną mocą nawet przez 100 godzin oraz niski koszt budowy – na poziomie około 1/10 analogicznej inwestycji opartej na bateriach litowo-jonowych (w przeliczeniu na czas pracy).

– To osiągnięcie jest dowodem na to, że Europa może być światowym liderem innowacji energetycznych i odporności energetycznej – podkreślał w 2025 r. Aytac Yilmaz, współzałożyciel i CEO Ore Energy. – Przełomowe rozwiązania mogą przejść z etapu laboratoryjnego do podłączenia do sieci w zaledwie dwa lata i być w całości zbudowane w oparciu o europejski łańcuch dostaw.

Więcej na temat pilotażowego systemu piszemy w artykule: Do sieci podłączono pierwszy w Europie żelazowo-powietrzny magazyn energii.

„Układ oddechowy”: jak działa bateria z rdzy

Sama technologia żelazo–powietrze jest o tyle unikatowa, że wykorzystuje odwracalny proces utleniania żelaza. W uproszczeniu można powiedzieć, że w magazynie zachodzi kontrolowane „rdzewienie”.

W trakcie procesu ładowania energia elektryczna przekształca tlenek żelaza (rdzę) w czyste żelazo metaliczne. Zaś w procesie rozładowywania żelazo reaguje z tlenem z powietrza i wodą, ponownie tworząc tlenek żelaza i uwalniając energię.

– Można to nazwać układem oddechowym, gdyż bateria wdycha i wydycha tlen podczas ładowania i rozładowywania – obrazowo tłumaczy Aytac Yilmaz.

W przeciwieństwie do technologii litowo-jonowej system nie wymaga zastosowania litu, kobaltu ani metali ziem rzadkich. Wykorzystuje żelazo, wodę i powietrze – surowce powszechnie dostępne w Europie.

REKLAMA

Gdzie żelazo wygrywa z litem, a gdzie przegrywa

Ore Energy jasno pozycjonuje swoją technologię: nie jako konkurencję dla baterii krótkoterminowych, lecz jako rozwiązanie dla magazynowania wielodniowego.

– Systemy żelazo–powietrze nie są projektowane w celu konkurowania z magazynami litowo–jonowymi w zastosowaniach poniżej 12 godzin. Ich wartość ujawnia się przy dłuższym czasie pracy, gdy koszty baterii li-ion rosną liniowo wraz z każdą dodatkową godziną magazynowania – zaznacza rzecznik spółki Aaron Endré.

Firma nie publikuje jeszcze szczegółowych danych dotyczących LCOS ani sprawności cyklu (RTE) magazynu, argumentując to zmiennością kosztów w zależności od kontekstu projektu. Deklaruje jednak, że przy długim czasie pracy LCOS będzie znacząco niższy niż w przypadku technologii li-ion.

Ore Energy podkreśla przy tym, że systemy żelazowo-powietrzne są większe, cięższe i wolniejsze w odpowiedzi niż baterie litowo-jonowe, co wyklucza je z zastosowań mobilnych czy szybkich usług regulacyjnych. Ich podstawowym przeznaczeniem jest stabilizacja sieci i bilansowanie OZE w okresach bezwietrznych i bezsłonecznych.

Europejski łańcuch dostaw i ambicje przemysłowe

Ore Energy została założona w 2022 r. jako spin-off Uniwersytetu Technicznego w Delft. Zatrudnia ponad 40 pracowników i pozyskała około 30 mln euro finansowania z grantów i funduszy klimatycznych. Spółka deklaruje ambicję budowy w ciągu kilku lat magazynów energii o łącznej pojemności do 50 GWh.

Produkcja magazynów energii Ore Energy odbywa się obecnie w Amsterdamie, ale firma analizuje także inne lokalizacje w Holandii i Niemczech pod kątem uruchomienia produkcji wielkoskalowej. Fabryka ma ruszyć już w 2027 r.

– Podejście Ore do architektury systemu, modułowości i integracji ogniw w kontenerach jest unikalne i chronione portfelem patentów obejmujących chemię, mechanikę i elektronikę – podkreśla rzecznik Ore Energy.

.

.

Globalny wyścig o wielodniowe magazyny

Ore Energy nie jest jedynym graczem w segmencie magazynów bazujących na technologii żelazo–powietrzne. Podobną technologię rozwija amerykańska Form Energy, wywodząca się z laboratoriów MIT. Spółka realizuje projekty komercyjne w USA i buduje wielkoskalową fabrykę w Wirginii Zachodniej, której moce produkcyjne mają do 2028 r. sięgnąć 500 MW rocznie.

Na rynku pojawił się również amerykański startup Noon Energy, który zaprezentował ponad 100-godzinny projekt demonstracyjny oparty na odwracalnych ogniwach paliwowych ze stałym tlenkiem.