Batareya ishlab chiqarishni AQShga qaytarishdan umid qilayotgan startaplar

Batareya ishlab chiqarishni AQShga qaytarishni maqsad qilgan startaplar

Yevropadagi issiqlik toʻlqini batareyali energiya saqlash tizimlariga boʻlgan talabni oshirdi

Shu yozda Yevropa boʻylab issiqlik toʻlqinlari kuzatilar ekan, AQShning batareya ishlab chiqaruvchi kompaniyasi xodimlari talab ortib borayotganini payqashdi.

San-Diyegoda joylashgan Unigrid kompaniyasi uylar uchun toʻqqiz kilovatt-soatlik batareyalarni sotadi. Aftidan, haddan tashqari isib ketgan yevropalik uy egalari elektr energiyasi tarmoqda arzonroq boʻlgan vaqtda uni jamgʻarib qoʻyish yoʻllarini izlashgan. Keyinchalik ular kunning eng issiq vaqtida konditsionerlarni arzonroq ishlatish uchun ushbu batareyadan foydalanishlari mumkin edi.

«Bizga Ispaniya, Frantsiya, Germaniya va Niderlandiyadan soʻrovlar kelmoqda», deydi hammuassis va bosh ijrochi direktor Darren Tan. «Biz dastlabki 100 ta qurilmani joʻnatdik va yil oxirigacha 1000 tasini [joʻnatishni kutmoqdamiz]».

Unigrid batareyasi yangi paydo boʻlayotgan texnologiyadan foydalanadi: litiy-ion oʻrniga natriy-ion. Energiya saqlash boʻyicha mutaxassislar natriy-ionli batareyalardan juda mamnun, chunki ularni ishlab chiqarish va ishlatish yakunda litiy-ionli batareyalarga qaraganda ancha arzonga tushishi mumkin.

Shuningdek, ularning yonib ketish ehtimoli kamroq va kengroq harorat oraligʻida, jumladan, minus 40 daraja sovuqqacha boʻlgan sharoitda ham ishlay olishi kerak.

Darren Tan natriy-ionli batareyalar ishlab chiqaruvchi Unigrid kompaniyasiga asos solgan.

Biroq, eng yaxshi va eng xavfsiz natriy-ionli batareya dizayni qaysi ekanligi borasida kelishmovchiliklar mavjud.

Hozirda Xitoy natriy-ionli batareyalar ishlab chiqarish boʻyicha dunyoda yetakchilik qilmoqda, shuning uchun AQShdagi raqobatchilar unga yetib olish uchun qattiq mehnat qilishlari kerak boʻladi.

Buning evaziga olinishi mumkin boʻlgan mukofot — 100% AQSh xomashyosidan foydalangan holda AQShda ishlab chiqarilgan batareyalardir. Bu litiy-ionli batareyalardan farq qiladi, chunki ularda Xitoy xomashyo, tashqi taʼminot zanjiri va ishlab chiqarishda ustunlik qiladi.

Tan uchun Xitoy uning kompaniyasiga bozorga chiqishda yordam berdi. Unigrid batareyasi hozirda AQShda emas, balki Xitoyda ishlab chiqarilgan natriy-ionli elementlardan foydalanadi. «Biz u yoqdan bu yoqqa oʻtishimiz va qaysi batareya bilan ishlashni xohlashimizni tanlashimiz mumkin», deydi Tan va kelajakda uning kompaniyasi elementlarni AQShdan olishi mumkinligini, garchi narxi farq qilishi mumkin boʻlsa-da, qoʻshimcha qildi.

Yana bir muammo ham bor. Unigrid batareyasi oʻz katodida xrom-3 dan foydalanadi. Batareyada elektronlar katoddan anodga harakat qiladi.

Nyobolt batareya kompaniyasi hammuassisi, Kembridj universiteti professori Dama Kler Greyning aytishicha, muayyan sharoitlarda xrom-3 zaharli, saraton keltirib chiqaruvchi modda boʻlgan xrom-6 ga aylanishi mumkin.

«Agar siz natriyni tanlamoqchi boʻlsangiz [...] va xavfsizlikni sotmoqchi boʻlsangiz, unda xavotir uygʻotadigan elementlarni kiritishni boshlamang», deydi u BBC bilan suhbatda.

Uorik universitetidan Ivana Xasa (uning Unigrid bilan aloqasi yoʻq) juda yuqori zaryadlanish holatlarida xrom-3 xrom-6 ni hosil qilishi mumkinligiga qoʻshiladi, garchi u buni batareya ichidagi kuchlanishni nazorat qilish orqali kamaytirish mumkinligini aytadi. «Element kimyosi boʻyicha xabar qilingan xavfsizlik sinovlari juda istiqbolli», deydi u Unigrid texnologiyasi haqida.

Tan batareya materiallarining zaharliligi haqidagi xavotirlarni «boʻrttirilgan» deb ataydi va Unigrid batareyasi Yevropada sotilish uchun sertifikatlash va xavfsizlik sinovlaridan oʻtganini hamda hozirda AQSh bozori uchun ham xuddi shunday baholashlardan oʻtayotganini taʼkidlaydi.

Uning soʻzlariga koʻra, mustaqil sinovlar batareyada xrom-6 hosil boʻlishiga olib kela olmagan. «Biz uni ishlab chiqarishga juda koʻp harakat qildik, imkon qadar haddan tashqari zaryadladik... Biz xrom-6 hosil qila olmadik».

Katod materialini tanlash yoki katod va anodni ajratib turuvchi elektrolitning tarkibi natriy-ionli batareyalarning ishlashi va xizmat qilish muddatiga taʼsir qiluvchi asosiy omillardir. Baʼzi ishlab chiqaruvchilar oʻz katodlarida xromdan foydalanmayapti, buning oʻrniga qattiq uglerod yoki natriy temir fosfat pirofosfatini (NFPP) tanlamoqda.

Umuman olganda, soʻnggi bir necha yil ichida natriy-ionli batareyalarning ishonchliligiga boʻlgan ishonch ortdi, deydi professor Dama Grey va ular hozirda tarmoq tizimlarida energiya saqlash uchun qoʻllanilmoqda.

Oʻtgan yilning dekabr oyida LFP batareyalari — litiy-ionli batareyalarning nisbatan arzon turi — bir kilovatt-soat (kVt/soat) uchun 81 dollardan sotilayotgan edi, Unigrid kompaniyasining natriy-ionli batareyasi esa taxminan 100 dollar turadi.

BBC bilan suhbatlashgan baʼzi kompaniyalar natriy-ion narxi bir kVt/soat uchun 30 dollargacha tushishi mumkinligini aytishdi, ammo tahlilchilarning fikriga koʻra, bunday past xarajatlarga erishish uchun hali koʻp yillar kerak boʻlishi mumkin.

Natriy-ionli batareyalar litiy-ionli batareyalarga qaraganda kamroq energiya zichligiga ega, yaʼni ular bir xil miqdordagi quvvatni yetkazib berish uchun biroz kattaroq va ogʻirroq boʻlishi kerak.

Texnologiya takomillashib bormoqda.

Koʻpchilik natriy-ion texnologiyasi keng koʻlamli energiya saqlash sohasida ustunlik qilishini kutmoqda.

«Bizning fikrimizcha, natriy-ion [...] bozorning 80 foizini tashkil qiladi», deydi Sietlda joylashgan Emerald Battery Labs kompaniyasi hammuassisi va bosh ijrochi direktori Devid Bell.

Bell oʻz kompaniyasi ishlab chiqayotgan batareya dizayni tafsilotlarini oshkor qilmadi, garchi u Emerald kompaniyasi ham birinchi mahsulotini — hozirda AQShdagi nomi oshkor etilmagan tijorat avtoparklariga yetkazib berilayotgan transport vositalari uchun 12 voltli yordamchi batareyalarni ishlab chiqish jarayonida Xitoydan keltirilgan natriy-ionli elementlarga bogʻliq boʻlib turganini aytdi.

«Biz bozorga nazar tashladik va 'Hey, hech kim bu sohaga kirishga harakat qilmayapti, keling, Emerald Battery Labs bunga kirishsin' dedik», deydi Bell. Kompaniyaning navbatdagi maqsadi — AQShda ishlab chiqarilgan natriy-ionli elementlar uchun yangi anodlarni ishlab chiqishdir.

Kaliforniya va Koloradoda joylashgan yana bir kompaniya — Peak Energy iyun oyida General Motors (GM) bilan hamkorlikni eʼlon qildi. Ikki kompaniya elektr tarmoqlari uchun keng koʻlamli energiya saqlashni qoʻllab-quvvatlash maqsadida natriy-ionli batareyalar uchun AQSh taʼminot zanjirini yaratmoqchi.

Peak Energy ham hozirda oʻzining birinchi qurilmalari uchun Xitoydan keltirilgan elementlarga tayanmoqda, biroq GM kompaniyasiga Michiganda «2028 yil oxirigacha» AQSh ishlab chiqarish korxonasini ochishga yordam berishdan umidvor, deydi prezident va hammuassis Kemeron Uayls. «Xitoy natriy-ionli batareyalar sohasida yengib boʻlmas ustunlikka ega emas», deydi u.

AQSh kompaniyalari raqobatlasha olishiga ishonishining sabablaridan biri — AQShda issiqxona gazlari chiqindilarining koʻpayishiga sabab boʻlayotgan maʼlumotlar markazlari (data centres) tomonidan elektr energiyasiga boʻlgan talabning keskin ortishidir. Maʼlumotlar markazlari tomonidan boshqariladigan talab dunyoning boshqa joylarida, jumladan Buyuk Britaniyada ham ortib bormoqda.

Bu «imkoniyatdir», deydi Oregonda joylashgan ESS Tech kompaniyasi bosh ijrochi direktori Dryu Bakli. Uning soʻzlariga koʻra, natriy-ionli batareyalar maʼlumotlar markazlariga qayta tiklanadigan energiyani yetkazib berishga yordam berishi mumkin. Va ularni ishlatish litiy-ionli muqobillariga qaraganda arzonroq boʻlishi kerak, chunki ular juda koʻp sovutishni talab qilmasligi kutilmoqda.

ESS Tech kompaniyasi AQShning boshqa bir kompaniyasi — Alsym bilan hamkorlik qilmoqda, u 2027 yilgacha AQShda ishlab chiqarilgan «yuzlab» megavatt-soatlik natriy-ionli batareyalarni joʻnatishni rejalashtirmoqda.

Xasaning aytishicha, kompaniyalar uchun natriy-ionli batareyalarni ommaviy ishlab chiqarishga erishish «qiyin vazifa» boʻladi. U shuningdek, ushbu turdagi batareyalar koʻpincha litiy-ionli batareyalarga qaraganda ancha xavfsizroq deb taʼriflansa-da, ular yongʻin xavfidan butunlay xoli emasligini taʼkidlaydi.

Ammo agar biror kompaniya bu sohada muvaffaqiyatga erisha olsa, ular yangi strategik imkoniyatlarni yaratishi mumkin, deya qoʻshimcha qiladi u — bu qayta tiklanadigan elektr energiyasining isrof boʻlishini oldini olishga va energiya xarajatlarini past darajada ushlab turishga yordam beradi. «Men bu texnologiyaga qattiq ishonaman», deydi Xasa.