Krótkie spojrzenie na sekretny „wanadowy” przepis firmy, będący podstawą znacznie tańszego gromadzenia energii elektrycznej. Koszty i możliwości materiałów, jak również rozmaite kompromisy z nimi związane, są najbardziej fundamentalnymi elementami podczas analizy wszelkich znanych obecnie człowiekowi metod magazynowania energii. Niektóre materiały, takie jak ołów, cynk czy nikiel, są tanie i obficie występujące, ale brak im silnego potencjału elektrochemicznego, którym z kolei cechują się lit lub wanad.

Niestety te rzadsze, szczególnie cenne metale mogą być trudniejsze do pozyskania, zarówno w stanie surowym, jak i w oczyszczonych postaciach, które wchodzą w skład baterii. Weźmy pod uwagę wanad, metal, który wydobywany jest w Rosji, Chinach oraz Południowej Afryce i używany głównie do tworzenia specjalnych stopów stali. Wanad jest wyjątkowo przydatny jako elektrolit do akumulatorów przepływowych, zapewniając pewne znaczące korzyści pod względem mocy i energii górując tym samym nad powszechniej stosowanymi kombinacjami metali nieszlachetnych (np. żelaza i chromu) wykorzystywanymi przez konkurencję. Ale jest to i również o wiele bardziej kosztowne przy światowych cenach rynkowych ustanawianych adekwatnie do tych, które klienci przemysłu stalowego są skłonni ponosić.

Wanad może również pochodzić z recyklingu żużli hutniczych, osadów ropy naftowej, popiołów lotnych i innych odpadów. Jednak pomimo tak wielu możliwości, ogromną trudność sprawia uzyskanie z recyklingu do 99,5 procent i wyższych standardów czystości wymaganych dla większości preparatów elektrolitowych stanowiących integralną część wanadowych akumulatorów przepływowych.

Rozczarowujący jest fakt, że na drodze do zrewolucjonizowania technologii gromadzenia energii elektrycznej stoi tak wiele przeszkód i sprzeczności. Chyba, że jesteś z Imergy Power Systems, bowiem wtedy rzeczywistość prezentuje się zadziwiająco optymistycznie. Pochodzący z Kalifornii startup, specjalizujący się w przepływowych ogniwach, w których gromadzenie energii realizowane jest za pomocą elektrolitu na bazie wanadu o odmiennym potencjale redox (vanadium redox flow battery), ogłosił na początku bieżącego miesiąca, iż opracowany został proces pozwalający na wykorzystanie odzyskanego z odpadów wanadu o niewiele niższych poziomach czystości – załóżmy 98,5% – do wytworzenia preparatu elektrolitowego. Ten niezwykle cenny jeden punkt procentowy różnicy w czystości idzie w parze z dużym obniżeniem kosztów produkcji, o czym przekonywał w wywiadzie prezes Imergy Bill Watkins.
Imergy w tej chwili aktywnie współpracuje z potencjalnymi dostawcami omawianego materiału pochodzącego z recyklingu, co będzie miało kluczowe znaczenie w pozwoleniu firmie na kolosalne obniżenie ceny swych akumulatorów z obecnych $ 500 za kilowatogodzinę – co de facto w perspektywie bieżącego rynku już jest śmiałym zapewnieniem – do mniej niż 300 dolarów za kilowatogodzinę w nadchodzący rok, wedle słów prezesa firmy.

„My po prostu pozyskujemy zanieczyszczenia i jesteśmy w stanie ukryć je w naszym produkcie,” wyjaśniał Watkins. „Nie musimy być zależni od rynków surowca wanadu przemysłu stalowego – jesteśmy zdolni do tworzenia własnych rynków”.
Imergy, dawniej znana jako Deeya Energy, zmieniła nazwę w zeszłym roku i oficjalnie ogłosiła przejście z produkcji żelazowo-chromowych baterii przepływowych do nowej chemii wytwarzania opracowanej przez Chief Technology Officer Majid Keshavarz. Ta nowa chemiczna formuła wymaga rozległej ściśle tajnej własności intelektualnej i Watkins wyznał również, że jego firma zarejestrowała kilka patentów, przy czym niektóre z nich nie mają nic wspólnego z tym, co firma realizuje na skalę przemysłową już teraz, aby zachować swego asa w rękawie i wyjawić swój pełny potencjał, gdy nadejdzie odpowiednia pora.

Niektóre krytyczne zmiany obejmować będą przejście z powszechnie stosowanego kwasu siarkowego do innego kwasu, który zmniejsza problem powstawania wodoru w naładowanym elektrolicie, tłumaczy. Poza tym, firma wykorzystuje specjalne dodatki, które pomagają obniżyć temperaturę pracy, a także wspomagają maskowanie efektów zanieczyszczeń.
Innymi słowy, Imergy w rzeczy samej nie jest pionierem w tym jak wanad jest pozyskiwany z recyklingu. Własny sukces zawdzięcza raczej przemyślanej i odpowiednio zbalansowanej chemii wytwarzania, dzięki której może korzystać z wanadu gorszej jakości do produkcji akumulatorów i umiejętnie ten fakt wykorzystuje. Pod względem zakresu materiałów bazowych pochodzących z recyklingu „przetestowaliśmy jakieś cztery różne źródła, cechujące się różnorodnym pochodzeniem, poczynając od tego na bazie żelaza, lub bardziej z połączeniem węgla, a kończąc nawet na tych bazujących na amoniaku,” wyjawił Tim Hennessy, lider firmy. „Praca nad każdym z nich zakończyła się sukcesem. Wszystkie służą nam bez zastrzeżeń.”

„Kluczowe w tej sprawie jest to, że teraz rozrzut pomiędzy konwencjonalnym rynkiem wanadu, a tym, co można uzyskać ze źródeł odpadów, jest ponad trzykrotnie większy,” dodał Hennessy. „Prawdziwy koszt pozyskania go z ziemi jest znacznie niższy, więc producenci wanadu zbijają na nim majątek.”
Imergy zawarła kontrakt z producentem Flextronics w celu skonstruowania  5-kW, 30-kWh akumulatora dla wież telefonii komórkowych i zupełnie innych zdalnych zastosowań, i nie pozostaje tajemnicą to, iż posiada większe formaty w zakresie projektowania i testowania, w tym 30-kW, 120-kWh akumulator wielkości kontenera do użytku w mikrosieci elektroenergetycznej lub do wybudowania zasilania awaryjnego, zdradził Watkins.
Imergy nie jest jedyną firmą w branży, która nieustannie poszukuje innowacyjnych sposobów na zmniejszenie kosztów materiałów. Godnym uwagi przykładem jest współpraca między Gildemeister/DMG Mori Seiki, niemiecko-japońskiej firmy wytwarzającej wanadowe akumulatory przepływowe redoks o nazwie CellCube, a jej strategicznym partnerem American Vanadium, który dąży do rozwinięcia taniego źródła wanadu w Nevadzie.

Imergy jest tylko jednym z kilku obiecujących startupów zapowiadających wielki przełom w technologii wielogodzinnego magazynowania energii, a przecież inni gracze na rynku przelewowych baterii mają większe projekty w toku, takie jak Primus Power, EnerVault i CellCube. Dla Imergy rozstrzygającym o przyszłości ambitnych planów będzie sam początek, który zweryfikuje doskonałość baterii opartych na odzyskanym wanadzie w procesie recyklingu. Sprzedaż pilotażowa, a także wdrożenia komercyjne mogą być zarówno początkiem jak i kresem śmiałych wizji Imergy. Jednak wszystko wskazuje na to, że firma wyznaczyła sobie cele, do osiągnięcia których będzie agresywnie dążyć.
Musimy pozyskać spójne źródło, które w pełni rozumiemy oraz współpracować z rafinerią w celu udoskonalania tego źródła konsekwentnie. Prowadzą z nami rozmowy dosłownie wszyscy poczynając od Rosjan po Australijczyków aż do zainteresowanych z Chin,” Watkins wyznaje. Ale „w ciągu roku, nasza produkcja będzie w 100 procentach oparta na nowym formacie recyklingowanego wanadu,” powiedział. „Chcemy zbudować to szybko i możemy tego dokonać.”
Opracowanie: Dastin Adamowski KN „Grzała”
Źródło: Greentech Media www.greentechmedia.com