Lityum iyon pillere alternatifler: rekabet için daha fazla para
Elektrik şebekesi pazarı için lityum pillere alternatifler sunan önde gelen şirketlerden biri, Eylül ayı başında ABD Enerji Bakanlığı’ndan (DOE) yaklaşık 400 milyon dolarlık kredi aldı. Eos Energy, şirketin bir gün yenilenebilir enerjiyi depolamak için mevcut lityum iyon pillerden daha düşük maliyetle kullanılabileceğini umduğu çinko halojenür piller üretiyor.
Duyuru
Kredi, DOE Kredi Program Ofisi’nin lityum iyon pillere alternatifler geliştiren bir pil üreticisine yönelik ilk “şartlı taahhüdünü” temsil ediyor. Ajans halihazırda lityum iyon üretim çabalarının yanı sıra pil geri dönüşüm projelerini ve jeotermal enerji gibi diğer iklim teknolojilerini finanse etti.
Günümüzde lityum iyon piller, dizüstü bilgisayarlardan elektrikli araçlara kadar çeşitli cihazlarda enerji depolama için standart seçimdir. Bu tür pillerin maliyeti son on yılda önemli ölçüde düştü, ancak daha ucuz alternatiflere olan ihtiyaç da artıyor. Güneş pilleri ve rüzgar türbinleri yalnızca aralıklı olarak enerji üretir. Ve bu yenilenebilir kaynaklarla desteklenen bir elektrik şebekesinin günün her saatinde çalışabilmesi için, şebeke operatörlerinin bu enerjiyi ihtiyaç duyulana kadar depolamanın yollarına ihtiyacı var. ABD şebekesi tek başına 2050 yılına kadar 225 ila 460 gigawatt arasında uzun vadeli enerji depolama kapasitesine ihtiyaç duyabilir.
Eos’un ticarileştirmeyi umduğu çinko bazlı teknoloji gibi yeni piller, düşük maliyetle elektriği saatlerce hatta günlerce depolayabilir. Bunlar ve diğer alternatif depolama sistemleri, şebeke için tutarlı bir enerji tedariği oluşturmak ve dünya çapında elektrik üretiminin iklim üzerindeki etkisini azaltmak açısından kritik öneme sahip olabilir.
Çinko depolama teknolojisi kullanıma hazır
Eos pillerinde katot, iyi bilinen lityum ve diğer metallerin karışımından oluşmaz. Ana madde, dünyada en çok üretilen dördüncü metal olan çinkodur. Çinko bazlı piller yeni bir buluş değil; Exxon araştırmacıları 1970’lerde çinko-brom akışlı pillerin patentini aldı. Ancak Eos son on yılda teknolojiyi geliştirdi ve değiştirdi.
Eos araştırma ve geliştirmeden sorumlu başkan yardımcısı Francis Richey, çinko halojenür pillerin lityum iyon pillere göre bazı potansiyel avantajlara sahip olduğunu söylüyor. Eos, pilleri için organik solvent yerine su bazlı elektrolit kullanıyor. Elektrolit, aküdeki şarjı hareket ettiren sıvıdır.
Richey, bunun onları daha istikrarlı hale getirdiğini ve ateş alamayacakları anlamına geldiğini söylüyor. Şirketin pilleri ayrıca lityum iyon pillerden daha uzun süre (10 ila 15 yıl yerine yaklaşık 20 yıl) dayanacak şekilde tasarlandı ve aktif sıcaklık kontrolü kadar güvenlik önlemi gerektirmiyor.
Ancak enerji depolama teknolojilerinde uzmanlaşmış bir risk sermayesi şirketi olan Volta Energy Technologies’in baş teknik sorumlusu Kara Rodby, çinko pillerin ve diğer alternatif teknolojilerin çevrimiçi hale gelebilmesi için hâlâ üstesinden gelmesi gereken bazı teknik zorlukların bulunduğunu söylüyor. Çinko piller nispeten düşük verime sahiptir, bu da şarj ve deşarj sırasında lityum iyon pillere göre daha fazla enerji kaybı anlamına gelir. Çinko halojenür piller, kontrol edilmediği takdirde pil ömrünü kısaltan istenmeyen kimyasal reaksiyonların kurbanı olabilir.
Ağa kapalı
Ancak Rodby, bu teknik zorlukların büyük ölçüde üstesinden gelinebileceğini söylüyor. Eos ve diğer alternatif pil üreticileri için en büyük zorluk, büyük ölçekli üretim ve maliyetlerin azaltılmasıdır. “Tanım gereği düşük maliyetli bir ürünümüz ve pazarımız var” diyor. Şebeke depolamaya yönelik pillerin hızla ucuzlaması gerekiyor ve bunun en önemli yollarından biri de bunları büyük miktarlarda üretmek.
Eos şu anda Pensilvanya’da, yılda yaklaşık 540 megawatt saat maksimum kapasiteye sahip enerji depolama üniteleri üreten yarı otomatik bir fabrika işletiyor, ancak tesis şu anda tam kapasitede üretim yapmıyor. Eğer bunlar lityum iyon piller olsaydı, yılda 540 megawatt saat, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki ortalama 7.000 elektrikli araca güç sağlamak için yeterli olurdu.
Eos’un finans müdürü Nathan Kroeker, ABD Enerji Bakanlığı kredisinin “büyük haber” olduğunu söylüyor. Şirket, finansmanı güvence altına almak için iki yıldır çalışıyor ve üretim kapasitesini geliştirmek için “çok ihtiyaç duyulan sermayeyi” alacak.
DOE finansmanı, mevcut tesiste en fazla dört adet tam otomatik üretim hattını destekleyecek. Toplamda dört hat, 2026 yılına kadar yılda sekiz gigawatt saat değerinde pil üretebilecek. Bu, 130.000 hanenin günlük ihtiyacını karşılamaya yetiyor.
Pazarlamayla ilgili sorunlar
DOE kredisi koşullu bir taahhüttür ve Eos’un finansmanı alabilmesi için belirli koşulları karşılaması gerekir. Kroeker, bunun teknik, ticari ve finansal kilometre taşlarına ulaşmayı da içerdiğini açıklıyor.
Birçok alternatif pil sistemi, laboratuvar örneklerinden ve küçük üretim çalışmalarından büyük ölçekli ticari üretime geçmekte zorlandı. Ayrıca, son on yılda, finansman sağlama ve alıcı bulma sorunları, çeşitli alternatif kimyasal süreçlere sahip start-up’ların başarısız olmasına yol açtı.
Kroeker, enerji depolama alternatiflerini pazara sunmanın zor olabileceğini söylüyor. Ancak yeni pil kimyasını oluşturmanın doğru zamanının geldiğine inanıyor. Yenilenebilir enerjinin ortaya çıkışıyla birlikte, büyük ölçekli enerji depolamaya on yıl öncesine göre çok daha fazla ihtiyaç duyuldu.
Yeni pilleri ekonomik açıdan daha cazip hale getiren Enflasyonu Azaltma Yasası kapsamındaki vergi kredileri gibi yeni destek tedbirleri de mevcut. “Artık enerji geçişimizde önemli bir fark yaratmak için eşsiz bir fırsata sahip olduğumuzu düşünüyorum” diyor.
(vsz)
Haberin Sonu