Hollanda'daki Schiphol Havalimanı, rüzgar ve güneş enerjisini depolamanın daha iyi ve daha ucuz bir yolu olabilecek alışılmadık bir pil türünü test ediyor.
ABD tarafından geliştirildi başlatmak ESS, cihaz demir akışlı pil olarak bilinir. Havaalanı şu anda bazı elektrikli yer güç ünitelerine güç sağlamak için teknolojiyi deniyor. Bu makineler park halindeki uçaklara ışık, aviyonik ve klima gibi sistemleri çalıştırmak için elektrik sağlıyor.
Peki Schiphol neden bu kadar az bilinen türe bahse giriyor? enerji depolama olgun lityum iyon piller yerine mi? Cevap, kırk yıl öncesine, Cleveland, Ohio'daki bir laboratuvara kadar uzanıyor.
Eski bir fikrin tozunu almak
Case Western Reserve Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, 1980'lerin başında ilk demir akışlı bataryayı geliştirdiler. Ancak fikir, akademinin raflarında kaldı. Petrolün ucuz olduğu bir dönemde, uzun süreli enerji depolamanın geliştirilmesi birinci öncelik değildi.
Ancak kimya mühendisleri Craig Evans ve Julia Song, 30 yıl sonra Case Western araştırmasıyla karşılaştıklarında enerji manzarası çok farklı görünüyordu. Devasa rüzgar ve güneş santralleri devreye giriyordu. İlk kez, elektrik tedarikleri bir ölçüde rüzgar ve güneşin oldukça öngörülemez desenlerine bağımlı hale geldi.
Evli bir çift olan Evans ve Song, rüzgarın esmediği ve güneşin parlamadığı zamanlarda yedek güç sağlayacak ucuz bir enerji depolama biçimi geliştirme potansiyelini gördüler. İşte o zaman demir akışlı pillere balıklama dalmaya karar verdiler ve teknolojiyi pazara sunmak için 2011 yılında ESS'yi kurdular.
Bugün ESS, bu tür pilleri ticari ölçekte geliştiren tek şirkettir. Şirket, Bill Gates'in Breakthrough Energy Ventures ve Softbank gibi şirketleri tarafından destekleniyor. 2021 yılında New York borsasında işlem görerek halka açılan ilk uzun vadeli enerji depolama şirketi oldu.
Demir akışlı pil nasıl çalışır?
ESS'nin demir akışlı bataryası, suda çözünmüş demir tuzlarından yapılan iki sıvı elektrolit kullanıyor. Elektrolitleri iki ayrı tank depolar. Akü ne kadar büyük olursa tanklar da o kadar büyük olur. Ancak ESS'nin geliştirmekte olduğu birimlerin çoğu standart bir nakliye konteynerine sığacak şekildedir.
Bu elektrolitler, redoks reaksiyonunun meydana geldiği merkezi bir elektrokimyasal hücreye pompalanır. Pil şarj olurken, bir elektrolitteki demir iyonlarını oksitlemek ve diğerindeki demir iyonlarını azaltmak için elektrik enerjisini kullanır. Boşaltma sırasında süreç tersine döner. Depolanan kimyasal enerjiyi tekrar elektrik enerjisine dönüştürür.
Lityum iyon pillerin aksine demir akışlı pillere taze elektrolit doldurulabilir. Bu aslında sonsuza kadar devam edebilecekleri anlamına gelir. Üstelik ucuz, bol bulunan ve toksik olmayan malzemeler kullanıyorlar: demir, tuz ve su. Ayrıca yangın riski de taşımazlar.
Bunun dezavantajı ise, demir akışlı pillerin aynı ağırlıktaki bir lityum iyon pil kadar enerji depolayamamasıdır; bu nedenle aynı verimliliği elde etmek için daha büyük bir boyutta üretilirler.
Bu, demir akışlı pilleri, alanın sorun olmadığı büyük ölçekli uygulamalar için uzun süreli enerji depolamaya daha uygun hale getirir. Yakın zamanda telefonunuza veya dizüstü bilgisayarınıza kesinlikle demir akışlı bir pil alamayacaksınız.
Bir havaalanının demir akışlı pillere olan bahsi
Lityum iyon piller uzun zamandır enerji depolama oyununa hakimdir. Ancak enerjiyi daha uzun süre depolama ihtiyacı ve dayandıkları nadir metallerin tedariki ve sürdürülebilirliği konusundaki endişeler yeni alternatiflerin önünü açmıştır. Bu, tepeleri bataryalara dönüştürün düşen makinelere dev ağırlıklar maden kuyularına düşüyor.
Havaalanı, demir akışlı pillerin güvenli ve sürdürülebilir özelliklerinin, Schiphol'ün bu daha az bilinen enerji depolama biçimine erkenden yatırım yapmasının ana nedeni olduğunu söyledi. Pompalı hidroelektrik santraller gibi diğer çözümlerin aksine, piller modülerdir ve hemen hemen her yere yerleştirilmesi kolaydır.
Schiphol'deki deneme kısmen, havalimanlarındaki emisyonları azaltmak için yenilikçi ve sürdürülebilir teknolojilerin kullanımını hızlandırmayı amaçlayan AB tarafından finanse edilen bir program olan TULIPS tarafından destekleniyor.
Schiphol Havalimanı'nın altyapı genel müdürü Sybren Hahn, “Sonuç başarılı olursa, tüm yer ekipmanlarını emisyonsuz ve elektrikli hale getirmek amacıyla daha fazla pil gelecektir” dedi.
Ancak havalimanları ESS'nin pilleriyle ilgilenen tek sektör değil.
Demir akışlı pillere olan talebin büyük kısmı, tahmin edilebileceği gibi, enerji yoğun endüstrilerden geliyor. Şirket, pilini halihazırda Kaliforniya'daki bir güneş enerjisi çiftliğine ve su arıtma tesisine ve Oregon'daki bir elektrik santraline kurdu.
ESS, demir akışlı pillerinden yüzlercesi için daha sipariş verdi. Müşteriler arasında, SoftBank'ın temiz enerji yan kuruluşu olan ve önümüzdeki dört yıl içinde ESS'den 2GWh pil depolama satın almayı kabul eden SB Energy de yer alıyor; bu anlaşmanın değeri 300 milyon doları aştı.
Büyük miktarlardaki enerjiyi uzun süreler boyunca güvenli bir şekilde depolamak söz konusu olduğunda, demir akışlı pillerin yenilmesi zordur. Ve bu tam olarak şebeke operatörlerinin önümüzdeki yıllarda çok daha fazlasını yapması gerekecek.
Kaynak bağlantısı