Nagyot fog szólni: új, lítiummentes energiatárolót dobnak piacra

Összehasonlításképpen: a napjainkban kifejezetten jó minőségűnek tartott Tesla járműakkumulátorok – a gyártó szerint – kb. 1500 töltési ciklust bírnak ki, ami egy autó esetében 22–37 évre is elegendő lehet. A kaliforniai székhelyű EnerVenue nem az EV piacra készül, így jóval magasabb, akár 30 ezer ciklust is kibíró, ún. nagyméretű energiatároló edényeket (ESV-ket) gyárt. Ezek a sajátos felhasználási területük okán többször merülnek le és töltődnek fel, mint amivel egy elektromos autónál kell számolni, mégis, ugyanúgy átlagosan 30 éves élettartamot várhatunk tőlük. Ennyi töltési ciklussal számolva forradalmi eredmény a három évtized, de nem is a megszokott lítium-ionos konstrukció teszi lehetővé.

Az EnerVenue olyan fém-hidrogén alapú akkumulátorokat gyárt, amelyeket a NASA már régóta használ az űrmissziói során. Ezek az elemek földi körülmények között csodás lehetőségeket rejtenek, ha hálózatba kapcsolják őket. A vállalat közleményben osztotta meg, hogy a világon először nekik sikerült 30 ezer ciklust kisajtolni egy fém-hidrogén akkumulátorból. Az ESV-ik ezzel a lítium-ion technológiától várható élettartamon és költségeken is sokat javítanak, nem beszélve arról, hogy a hozzájuk szükséges infrastruktúrára sem kell annyit fordítani, hiszen nem jellemző rájuk a túlmelegedés, ezért hűtő- és szellőzőrendszereket vagy tűzvédelmi létesítményeket se kell építeni hozzájuk.

A nikkel-hidrogén akkumulátor olyan, mint bármely más akkumulátor, ami elektródák halmazából áll, de egy nyomás alatt lévő gáztartályban helyezik el. A katód nikkel-hidroxidból, az anód pedig hidrogénből készül. Az akkumulátor töltésekor a reakció során hidrogéngáz keletkezik, ami a kisütés során vízzé oxidálódik.

Mivel az energiatárolási folyamat erősen éghető hidrogéngáz előállításával és az azt tartalmazó, nyomás alatt álló tartály üzemeltetésével is jár, sokakban kétségeket ébreszthet az eljárás. Az EnerVenue ezzel is számolt: a tartályban lévő csúcsnyomás csak az öt százalékát éri el a hidrogén üzemanyagcellában lévő nyomásnak. Ráadásul, ha a gáz nyomása megnőne, az csupán a gáz ismételt vízzé átalakulásával és nem balesettel járna.

A NASA ezt a technológiát széles körben alkalmazta a Nemzetközi Űrállomás (ISS) akkumulátorainál. Az 1970-es években kifejlesztett technológia drága platina katalizátorokat használt, de 2020-ban Yi Cui, a Stanford Egyetem anyagtudományi és mérnöki karának professzora olcsó alternatívát talált, egy nikkel-molibdén-kobalt ötvözet formájában. Cui ma az EnerVenue technológiai főigazgatója, és a vállalat villamosenergia hálózatok ellátására szeretné hasznosítani a technológiát.

Az akkumulátorcsomag 183 cm hosszú és 15 cm vastag, egyenként három kWh energiatároló kapacitással rendelkező tartályokból áll. Ezeket az egységeket nevezték el ESV-knek, amelyek a lítium-ion alapú megoldásokkal szemben elég széles hőmérsékleti tartományban, mínusz 40 Celsius-foktól 60 Celsius-fokig működnek, és nem igényelnek extra kellékeket a robbanás megakadályozására.

A nikkel-hidrogén akkumulátorok gyártása egyelőre drágább, mint a lítium-ion akkumulátoroké, ráadásul a jobb energiatárolási sűrűség is az utóbbiak mellett szól. Vagy szólt eddig. Mert az ESV-kkel elért 30 ezres töltési ciklus és akár 30 éves várható élettartam már több mint versenyképes megoldás – főleg úgy, ha ennyi idő elteltével még mindig 86 százalékos a kapacitás.

Az EnerVenue most egy gigagyárat épít Kentuckyban, hogy növelje a termelését és csökkentse a gyártás költségeit. Amint üzembe helyezik, várhatóan évente öt GWh-nyi akkumulátort fog szállítani. A nikkel-hidrogén akkumulátorokat jelenleg kisebb kísérleti rendszerekben alkalmazzák, szóval még nagyot kell bizonyítaniuk, mielőtt veszélyeztetnék a lítium-ionos rendszerek trónját.

Gábor János

Képek: EnerVenue

Rovattámogató ...