Батарея ишлаб чиқаришни АҚШга қайтаришдан умид қилаётган стартаплар
Натрий-ион технологиясига асосланган батареялар АҚШда маҳаллий хомашёдан ишлаб чиқарилиши мумкин.
Батарея ишлаб чиқаришни АҚШга қайтаришни мақсад қилган стартаплар
Европадаги иссиқлик тўлқини батареяли энергия сақлаш тизимларига бўлган талабни оширди
Шу ёзда Европа бўйлаб иссиқлик тўлқинлари кузатилар экан, АҚШнинг батарея ишлаб чиқарувчи компанияси ходимлари талаб ортиб бораётганини пайқашди.
Сан-Диегода жойлашган Unigrid компанияси уйлар учун тўққиз киловатт-соатлик батареяларни сотади. Афтидан, ҳаддан ташқари исиб кетган европалик уй эгалари электр энергияси тармоқда арзонроқ бўлган вақтда уни жамғариб қўйиш йўлларини излашган. Кейинчалик улар куннинг энг иссиқ вақтида кондиционерларни арзонроқ ишлатиш учун ушбу батареядан фойдаланишлари мумкин эди.
«Бизга Испания, Франция, Германия ва Нидерландиядан сўровлар келмоқда», дейди ҳаммуассис ва бош ижрочи директор Даррен Тан. «Биз дастлабки 100 та қурилмани жўнатдик ва йил охиригача 1000 тасини [жўнатишни кутмоқдамиз]».
Unigrid батареяси янги пайдо бўлаётган технологиядан фойдаланади: литий-ион ўрнига натрий-ион. Энергия сақлаш бўйича мутахассислар натрий-ионли батареялардан жуда мамнун, чунки уларни ишлаб чиқариш ва ишлатиш якунда литий-ионли батареяларга қараганда анча арзонга тушиши мумкин.
Шунингдек, уларнинг ёниб кетиш эҳтимоли камроқ ва кенгроқ ҳарорат оралиғида, жумладан, минус 40 даража совуққача бўлган шароитда ҳам ишлай олиши керак.
Даррен Тан натрий-ионли батареялар ишлаб чиқарувчи Unigrid компаниясига асос солган.
Бироқ, энг яхши ва энг хавфсиз натрий-ионли батарея дизайни қайси эканлиги борасида келишмовчиликлар мавжуд.
Ҳозирда Хитой натрий-ионли батареялар ишлаб чиқариш бўйича дунёда етакчилик қилмоқда, шунинг учун АҚШдаги рақобатчилар унга етиб олиш учун қаттиқ меҳнат қилишлари керак бўлади.
Бунинг эвазига олиниши мумкин бўлган мукофот — 100% АҚШ хомашёсидан фойдаланган ҳолда АҚШда ишлаб чиқарилган батареялардир. Бу литий-ионли батареялардан фарқ қилади, чунки уларда Хитой хомашё, ташқи таъминот занжири ва ишлаб чиқаришда устунлик қилади.
Тан учун Хитой унинг компаниясига бозорга чиқишда ёрдам берди. Unigrid батареяси ҳозирда АҚШда эмас, балки Хитойда ишлаб чиқарилган натрий-ионли элементлардан фойдаланади. «Биз у ёқдан бу ёққа ўтишимиз ва қайси батарея билан ишлашни хоҳлашимизни танлашимиз мумкин», дейди Тан ва келажакда унинг компанияси элементларни АҚШдан олиши мумкинлигини, гарчи нархи фарқ қилиши мумкин бўлса-да, қўшимча қилди.
Яна бир муаммо ҳам бор. Unigrid батареяси ўз катодида хром-3 дан фойдаланади. Батареяда электронлар катоддан анодга ҳаракат қилади.
Nyobolt батарея компанияси ҳаммуассиси, Кембридж университети профессори Дама Клэр Грейнинг айтишича, муайян шароитларда хром-3 заҳарли, саратон келтириб чиқарувчи модда бўлган хром-6 га айланиши мумкин.
«Агар сиз натрийни танламоқчи бўлсангиз [...] ва хавфсизликни сотмоқчи бўлсангиз, унда хавотир уйғотадиган элементларни киритишни бошламанг», дейди у BBC билан суҳбатда.
Уорик университетидан Ивана Хаса (унинг Unigrid билан алоқаси йўқ) жуда юқори зарядланиш ҳолатларида хром-3 хром-6 ни ҳосил қилиши мумкинлигига қўшилади, гарчи у буни батарея ичидаги кучланишни назорат қилиш орқали камайтириш мумкинлигини айтади. «Элемент кимёси бўйича хабар қилинган хавфсизлик синовлари жуда истиқболли», дейди у Unigrid технологияси ҳақида.
Тан батарея материалларининг заҳарлилиги ҳақидаги хавотирларни «бўрттирилган» деб атайди ва Unigrid батареяси Европада сотилиш учун сертификатлаш ва хавфсизлик синовларидан ўтганини ҳамда ҳозирда АҚШ бозори учун ҳам худди шундай баҳолашлардан ўтаётганини таъкидлайди.
Унинг сўзларига кўра, мустақил синовлар батареяда хром-6 ҳосил бўлишига олиб кела олмаган. «Биз уни ишлаб чиқаришга жуда кўп ҳаракат қилдик, имкон қадар ҳаддан ташқари зарядладик... Биз хром-6 ҳосил қила олмадик».
Катод материалини танлаш ёки катод ва анодни ажратиб турувчи электролитнинг таркиби натрий-ионли батареяларнинг ишлаши ва хизмат қилиш муддатига таъсир қилувчи асосий омиллардир. Баъзи ишлаб чиқарувчилар ўз катодларида хромдан фойдаланмаяпти, бунинг ўрнига қаттиқ углерод ёки натрий темир фосфат пирофосфатини (NFPP) танламоқда.
Умуман олганда, сўнгги бир неча йил ичида натрий-ионли батареяларнинг ишончлилигига бўлган ишонч ортди, дейди профессор Дама Грей ва улар ҳозирда тармоқ тизимларида энергия сақлаш учун қўлланилмоқда.
Ўтган йилнинг декабрь ойида LFP батареялари — литий-ионли батареяларнинг нисбатан арзон тури — бир киловатт-соат (кВт/соат) учун 81 доллардан сотилаётган эди, Unigrid компаниясининг натрий-ионли батареяси эса тахминан 100 доллар туради.
BBC билан суҳбатлашган баъзи компаниялар натрий-ион нархи бир кВт/соат учун 30 долларгача тушиши мумкинлигини айтишди, аммо таҳлилчиларнинг фикрига кўра, бундай паст харажатларга эришиш учун ҳали кўп йиллар керак бўлиши мумкин.
Натрий-ионли батареялар литий-ионли батареяларга қараганда камроқ энергия зичлигига эга, яъни улар бир хил миқдордаги қувватни етказиб бериш учун бироз каттароқ ва оғирроқ бўлиши керак.
Технология такомиллашиб бормоқда.
Кўпчилик натрий-ион технологияси кенг кўламли энергия сақлаш соҳасида устунлик қилишини кутмоқда.
«Бизнинг фикримизча, натрий-ион [...] бозорнинг 80 фоизини ташкил қилади», дейди Сиэтлда жойлашган Emerald Battery Labs компанияси ҳаммуассиси ва бош ижрочи директори Дэвид Белл.
Белл ўз компанияси ишлаб чиқаётган батарея дизайни тафсилотларини ошкор қилмади, гарчи у Emerald компанияси ҳам биринчи маҳсулотини — ҳозирда АҚШдаги номи ошкор этилмаган тижорат автопаркларига етказиб берилаётган транспорт воситалари учун 12 вольтли ёрдамчи батареяларни ишлаб чиқиш жараёнида Хитойдан келтирилган натрий-ионли элементларга боғлиқ бўлиб турганини айтди.
«Биз бозорга назар ташладик ва 'Ҳей, ҳеч ким бу соҳага киришга ҳаракат қилмаяпти, келинг, Emerald Battery Labs бунга киришсин' дедик», дейди Белл. Компаниянинг навбатдаги мақсади — АҚШда ишлаб чиқарилган натрий-ионли элементлар учун янги анодларни ишлаб чиқишдир.
Калифорния ва Колорадода жойлашган яна бир компания — Peak Energy июнь ойида General Motors (GM) билан ҳамкорликни эълон қилди. Икки компания электр тармоқлари учун кенг кўламли энергия сақлашни қўллаб-қувватлаш мақсадида натрий-ионли батареялар учун АҚШ таъминот занжирини яратмоқчи.
Peak Energy ҳам ҳозирда ўзининг биринчи қурилмалари учун Хитойдан келтирилган элементларга таянмоқда, бироқ GM компаниясига Мичиганда «2028 йил охиригача» АҚШ ишлаб чиқариш корхонасини очишга ёрдам беришдан умидвор, дейди президент ва ҳаммуассис Кэмерон Уайлс. «Хитой натрий-ионли батареялар соҳасида енгиб бўлмас устунликка эга эмас», дейди у.
АҚШ компаниялари рақобатлаша олишига ишонишининг сабабларидан бири — АҚШда иссиқхона газлари чиқиндиларининг кўпайишига сабаб бўлаётган маълумотлар марказлари (data centres) томонидан электр энергиясига бўлган талабнинг кескин ортишидир. Маълумотлар марказлари томонидан бошқариладиган талаб дунёнинг бошқа жойларида, жумладан Буюк Британияда ҳам ортиб бормоқда.
Бу «имкониятдир», дейди Орегонда жойлашган ESS Tech компанияси бош ижрочи директори Дрю Бакли. Унинг сўзларига кўра, натрий-ионли батареялар маълумотлар марказларига қайта тикланадиган энергияни етказиб беришга ёрдам бериши мумкин. Ва уларни ишлатиш литий-ионли муқобилларига қараганда арзонроқ бўлиши керак, чунки улар жуда кўп совутишни талаб қилмаслиги кутилмоқда.
ESS Tech компанияси АҚШнинг бошқа бир компанияси — Alsym билан ҳамкорлик қилмоқда, у 2027 йилгача АҚШда ишлаб чиқарилган «юзлаб» мегаватт-соатлик натрий-ионли батареяларни жўнатишни режалаштирмоқда.
Хасанинг айтишича, компаниялар учун натрий-ионли батареяларни оммавий ишлаб чиқаришга эришиш «қийин вазифа» бўлади. У шунингдек, ушбу турдаги батареялар кўпинча литий-ионли батареяларга қараганда анча хавфсизроқ деб таърифланса-да, улар ёнғин хавфидан бутунлай холи эмаслигини таъкидлайди.
Аммо агар бирор компания бу соҳада муваффақиятга эриша олса, улар янги стратегик имкониятларни яратиши мумкин, дея қўшимча қилади у — бу қайта тикланадиган электр энергиясининг исроф бўлишини олдини олишга ва энергия харажатларини паст даражада ушлаб туришга ёрдам беради. «Мен бу технологияга қаттиқ ишонаман», дейди Хаса.