Die Aufmerksamkeit richtet sich auf neue, langlebige Energiespeichersysteme, die bei Bedarf mehr Wind- und Solarenergie liefern können und Gas-Spitzenkraftwerke, Diesel-Notfallgeneratoren und andere mit fossilen Brennstoffen betriebene Anlagen ersetzen. Zink-Brom-Flow-Batterien haben sich als wichtiger Teil des Bildes herausgestellt, was interessant ist, weil Exxon bereits in den 1970er Jahren zu denjenigen gehörte, die diese Technologie erforschten, dann aber den Ball zugunsten seines Kerngeschäfts aufgab.
Exxon wusste…
In den 1970er Jahren leistete Exxon hervorragende Arbeit bei der Sammlung von Erkenntnissen über den Zusammenhang zwischen den Emissionen fossiler Energieträger und dem vom Menschen verursachten Klimawandel. Dieses Wissen teilen mit der breiten Öffentlichkeit nicht so sehr.
Ein Harvard-Forschungsteam führte im vergangenen Januar einige Zahlen für die Nichtweitergabe von Klimainformationen durch Exxon an. Sie nahmen die geschickten und genauen Prognosen zur globalen Erwärmung zur Kenntnis, die Exxon-Wissenschaftler zwischen 1977 und 2003 erstellt hatten und die noch nie zuvor veröffentlicht worden waren.
„Das Harvard-Team entdeckte, dass Exxon-Forscher eine Reihe bemerkenswert zuverlässiger Modelle und Analyseprognosen erstellt haben globale Erwärmung durch Kohlendioxidemissionen in den kommenden Jahrzehnten“, die Harvard Gazette erzählt.
„Konkret prognostizierte Exxon, dass die Emissionen fossiler Brennstoffe zu einer globalen Erwärmung von 0,20 Grad Celsius pro Jahrzehnt führen würden, mit einer Fehlermarge von 0,04 Grad – ein Trend, der sich als weitgehend zutreffend erwiesen hat“, fügten sie hinzu.
…Unter anderem über Flow-Batterien
Zu den Unternehmenswurzeln von Exxon gehört auch ein hoher Bekanntheitsgrad Einstieg in die Solartechnik Damals in den 1970er Jahren. Zu den Bemühungen gehörte auch die Finanzierung eines Startups namens Solar Power Corp., aber das hielt nicht lange an. Exxon zog sich in den 1980er Jahren auf sein Kerngeschäft zurück.
Ein ähnliches Schicksal ereilte die Bemühungen des Unternehmens, Algen-Biokraftstoff als Kraftstoff zu vermarkten Kohlenstoffreduzierende Lösungdas 2009 begann. Vierzehn Jahre und 350 Millionen US-Dollar später löste sich das Unternehmen von der Krise Algen-Biokraftstoffforschung letztes Jahr.
In diesem Sinne arbeitete Exxon bereits in den 1980er Jahren mit den Sandia National Laboratories an Zink-Brom-Flow-Batterien zusammen. Das mehrstufige Projekt mit Kostenbeteiligung wird umgesetzt Flow-Batterie-Technologie vorher bei Exxon entwickelt zurück in die 1970er Jahre.
Das Interesse von Exxon an Zink-Brom-Flow-Batterien hielt nicht mehr lange an. Johnson Controls erwarb die Technologie in den 1980er-Jahren von Exxon, mit dem Ziel, sie weiterzuentwickeln Anpassung an Elektrofahrzeuge.
Zink-Brom-Durchflussbatterien für die langfristige Energiespeicherung
Das Interesse an der Anwendung von Flow-Batterien in Elektrofahrzeugen hat in den letzten Jahren zugenommen, doch dies wurde bei weitem von den Möglichkeiten im Bereich der Langzeitenergiespeicherung überschattet.
Das US-Energieministerium definiert eine lange Dauer als alles über 10 Stunden. Ein ganzer Tag, eine ganze Woche, ein ganzer Monat oder eine ganze Jahreszeit ist ebenfalls im Visier.
Derzeit sind Lithium-Ionen-Batterien die Technologie der Wahl für die Speicherung von Energie aus Wind- und Sonnenenergie, doch mit der Einspeisung erneuerbarer Energien in das Netz treten immer mehr Einschränkungen auf. Unter anderem halten Lithium-Ionen-Akkus nur etwa sechs Stunden. Das ist lang genug, um einige Netzausgleichsaufgaben zu bewältigen, aber nicht alle.
Flow-Batterien haben sich als eine längerfristige Alternative herausgestellt, die auch für mehr Sicherheit, verbesserte Leistung und geringere Auswirkungen auf den Lebenszyklus sorgt. Sie funktionieren, indem sie zwei spezielle Flüssigkeiten in einer kontrollierten Umgebung zirkulieren lassen. Bei der Vergrößerung geht es hauptsächlich darum, größere Tanks zur Aufnahme der Flüssigkeiten zu bauen.
In den letzten Jahren sind eine Reihe unterschiedlicher Flow-Batterie-Formeln entstanden (siehe mehr). CleanTechnica Berichterstattung hier), und Zinkbrom steht im Mittelpunkt des Interesses des Energieministeriums.
Im Jahr 2021 erhielt ein Forschungsteam der Columbia University vom ARPA-E-Büro des Energieministeriums eine Auszeichnung in Höhe von 3,4 Millionen US-Dollar für eine dreijährige Forschungsarbeit Zink-Brom-Flow-Batterietechnologie.
Das Förderprogramm soll Ende dieses Jahres abgeschlossen werden. In der Zwischenzeit hat das berühmte Loan Programs Office des Energieministeriums eine bedingte Genehmigung für eine Unterstützung von fast 400 Millionen US-Dollar für die Kommerzialisierung der nächsten Generation erteilt Zink-Brom-Technologie entwickelt von der Pennsylvania-Firma Eos Energy Enterprises.
„Wenn das Projekt abgeschlossen ist, wird das Projekt voraussichtlich bis 2026 jährlich 8 GWh Speicherkapazität produzieren“, stellte das Energieministerium am 31. August fest. „Das reicht aus, um über 300.000 durchschnittliche US-Haushalte sofort mit Strom zu versorgen oder den jährlichen Strombedarf von etwa 300.000 Haushalten zu decken.“ 130.000 Haushalte, wenn täglich vollständig geladen und entladen wird.“
Weitere Zink-Brom-Flow-Batterien für das US-Militär
Während dies geschieht, hat sich ein australisches Unternehmen für Zink-Brom-Flow-Batterien namens Redflow auf den Markt für Dekarbonisierungssysteme für das US-Militär konzentriert.
CleanTechnica hat viel über das US-Militär als Vorreiter und Treiber sauberer Technologie gesprochen, und Flow-Batterien haben das Potenzial, die Netto-Null-Ziele des Pentagons voranzutreiben.
Unter anderem hat sich Redflow mit der Firma Ameresco zusammengetan, die US-Militäreinrichtungen mit umfassenden Energieüberholungen versorgt. Die beiden Unternehmen arbeiten an einem Vertrag des Verteidigungsministeriums über 2,83 Millionen US-Dollar für die Lieferung eines Prototyps eines solarbetriebenen Mikronetzes und eines Langzeitenergiesystems an die Stewart Air National Guard Base in New York.
Bei einem geplanten Bereich von 1,2 bis 1,4 Megawattstunden für die Redflow-Batterie mag das Microgrid-System relativ klein erscheinen. Allerdings könnte es einen übergroßen Einfluss auf die militärische Dekarbonisierung haben, wenn man bedenkt, dass Stewart nur eine von über 450 Einrichtungen des Verteidigungsministeriums auf der ganzen Welt ist.
Das Redflow-Ameresco-Projekt zielt speziell darauf ab, zu demonstrieren, wie bestehende Anlagen mit Mikronetzen nachgerüstet werden können. Wenn alles nach Plan läuft, wird die Flow batteriebetriebenes Mikronetz wird auch die Netzstabilität in den Gemeinden rund um Einrichtungen des Verteidigungsministeriums verbessern.
„Das Mikronetz wird außerdem eine zuschaltbare Solar- und Speicherressource bereitstellen, die in der Lage ist, Spitzenlasten abzufedern und die Ziele des Staates New York für saubere Energie unterstützt“, erklärt Redflow. „Bei Erfolg könnte die Lösung in zahlreichen Einrichtungen und kritischen Infrastrukturen des US-Verteidigungsministeriums auf der ganzen Welt eingeführt werden.
Was ist diese Verteidigungsinnovationseinheit, von der Sie sprechen?
Das Projekt steht unter der Federführung des Verteidigungsministeriums Abteilung für Verteidigungsinnovationdie sich selbst als „die einzige DoD-Organisation, die sich ausschließlich auf den Einsatz und die Skalierung kommerzieller Technologie im gesamten US-Militär mit kommerzieller Geschwindigkeit konzentriert“ bezeichnet.
DIU wurde während der Obama-Regierung gegründet. Bisher fungierte es als separates Büro, „etwas abseits“ vom Rest des Verteidigungsministeriums, wie die Nachrichtenorganisation beschrieb Verteidigung brechen.
Das wird sich bald ändern. DIU bekam im vergangenen April einen neuen Chef, Doug Beck, ehemaliger Vizepräsident bei Apple und Kapitän der Navy Reserve.
In einem Interview mit Beck letzte Woche, Verteidigung brechen Der Reporter Jaspreet Gill bemerkte, dass DIU zu einem eingebetteten Modell übergeht, das mehr Aufmerksamkeit auf sich richtet Skalierung vorhandener Technologie um strategische Lücken zu schließen.
„Es geht darum, die Fähigkeiten, die wir während der DIU 2.0 aufgebaut haben, echte militärische Probleme mit kommerzieller Technologie zu lösen und sie für den Kriegskämpfer einsetzbar und skalierbar zu machen, diese Fähigkeit jetzt zu nutzen und sie für strategische Zwecke einzusetzen“, sagte Beck zu Gill.
Ob Zink-Brom-Flow-Batterien dieser Rechnung entsprechen oder nicht, bleibt abzuwarten, obwohl die Redflow-Ameresco-Räder bereits in Bewegung sind. Militärische Anwendungen zur langfristigen Energiespeicherung schaffen neben zivilen Anwendungen im Versorgungsmaßstab einen riesigen Markt.
Auch der Markt für Energiespeicher für Privathaushalte lockt, da die Kosten und die Größe der Flow-Batterie-Technologie sinken.
Es ist schade, dass Exxon nicht dageblieben ist, um die Früchte seiner Forschung im Frühstadium in Aktion zu sehen, aber das liegt an ihnen.
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Foto: Zink-Brom-Flow-Batterien mit Solaranlage für Langzeitspeicherung von Energiemit freundlicher Genehmigung von Redflow.
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