Ny batteriteknik ger billigare och mer miljövänliga batterier
Form Energy har utvecklat järn-luft-batterier, en kemi som har funnits länge men som nu har gjorts till någonting användbart. Batterierna har ett par fördelar som gör dem lämpliga för elnätet. En stor fördel är kostnaden, de kostar omkring en tiondel av litiumjonbatterier. En annan fördel är att de är flerdagarsbatterier, och fyller således en annan funktion än litiumjonbatterier som främst används för sekunder, minuter och timmar.
Form Energy har nu fått i uppdrag att installera en batteripark på 85 MW / 8500 MWh i Maine, vilket enligt bolaget och flera medier blir den största batteriparken i världen. När man ser relationen mellan MW och MWh så blir också flerdagarsfunktionen tydlig, för om man vill gå från en fulladdad batteripark till en tom fortast möjligt så tar det således 100 timmar av kontinuerlig maximal utmatning.
Jämfört med andra befintliga batteritekniker, som till exempel blybatterier, har litiumjonbatterier en hög energidensitet, vilket betyder att de både väger mindre och tar mindre plats. Detta gör dem till ett attraktivt alternativ, men deras användbarhet inom storskalig energilagring har också ett antal begränsningar. Bland annat är de trots sänkta kostnader fortfarande relativt dyra att tillverka, bland annat på grund av att det krävs stora mängder litium och kobolt. De laddar också ur sig själva även när de inte används. Det innebär att litiumjonbatterier lämpar sig bäst för kortvarig lagring av energi.
Det utvecklas därför flera nya batteritekniker som järnluftsbatterier, som lagrar energi med hjälp av rost.
Ett av Form Energys batterier är ungefär lika stort som en tvättmaskin och är fyllt med en flytande vattenbaserad elektrolyt, som inte är brandfarlig. Totalt innehåller batteriet mellan 10 och 20 individuella battericeller, som är försedda med en luft- och en järnelektrod.
När det används andas batteriet in syre från luften och omvandlar järnet till rost. När det laddas utnyttjas sedan en elektrisk ström för att återställa rosten till järn, samtidigt som batteriet andas ut syre.
En tiondel av kostnaden
Tack vare att de aktiva komponenterna i Form Energys järnluftsbatteri bara är vatten, luft och järn, som är en av de säkraste, billigaste och mest vanligt förekommande mineralerna på jorden, uppskattar företaget att det jämfört med litiumjonbatterier är möjligt att lagra energi till endast en tiondel av kostnaden. Batterierna riskerar inte heller att överhettas och de är tack vare att de inte innehåller några tungmetaller lätta att återvinna.
Form Energy planerar att använda batterierna för att skapa modulära batterisystem som kan placeras var som helst, inklusive i tätbebyggt område, och som kan tillverkas i närheten av den plats där de placeras. Genom att samla allt från ett tiotusental till hundratusentals batterier i containrar eller en byggnad och koppla dem till elnätet kan Form Energys batterisystem även anpassas efter behovet i ett enskilt projekt.
Genom att använda konfigurationer med högre densitet är det möjligt att nå upp i en effektkapacitet på mer än 3 megawatt på 4 000 kvadratmeter.
Bland Form Energys investerare finns bland annat Bill Gates Breakthrough Energy Ventures och stålföretaget ArcelorMittal.