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Apr 13, 2023

Lo stoccaggio dell'energia domestica sta subendo un rinnovamento della batteria di flusso

There they go again: Georgia readies new flow battery for the red-hot home

Eccoci di nuovo: la Georgia prepara una nuova batteria a flusso per il rovente mercato dello stoccaggio dell’energia domestica.

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Il costo dello stoccaggio dell’energia domestica continua a diminuire, con le batterie agli ioni di litio che dominano il mercato. Se la tendenza continua, non passerà molto tempo prima che le batterie per tutta la casa diventino comuni quanto i frigoriferi e altri elettrodomestici indispensabili. Ciò potrebbe includere anche una nuova tecnologia delle batterie a flusso. Una volta limitate agli usi su larga scala, le batterie a flusso stanno diminuendo sia nelle dimensioni che nei costi.

La principale università pubblica della Georgia, il Georgia Institute of Technology, prepara una nuova batteria a flusso compatta per il rovente mercato dello stoccaggio dell'energia domestica. Foto per gentile concessione di Georgia Tech.

A parità di condizioni, qualsiasi riduzione del prezzo delle batterie si rifletterà nel costo di un sistema di accumulo dell’energia domestico. Quel "tutto il resto" si riferisce alla manodopera e ad altri elementi di equilibrio del sistema che rientrano nel costo totale di installazione di una batteria per tutta la casa.

Le parti interessate al settore degli ioni di litio hanno sicuramente fatto la loro parte per ridurre i costi. Lo scorso gennaio, Bloomberg ha osservato che il costo delle batterie agli ioni di litio è sceso dell’80% per kilowattora dal 2013 al 2021.

Il National Renewable Energy Laboratory (NREL) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha esaminato il panorama nel 2021 e ha attribuito al calo dei costi delle batterie agli ioni di litio il merito di aver continuato a ridurre i costi di installazione dei sistemi di accumulo dell'energia domestica, nonostante un leggero aumento nel saldo dei costi. costi di sistema.

NREL osserva che prevedere l’andamento futuro dei costi è un esercizio difficile. Tuttavia, l’anno scorso NREL ha analizzato i numeri e ha ipotizzato una continuazione della spirale discendente per lo stoccaggio energetico domestico agli ioni di litio, anche in uno scenario conservativo.

Le batterie a flusso sono nuove nel panorama dello stoccaggio energetico domestico, sebbene la tecnologia esista dal 20° secolo. Gli schemi di base sono semplici. Prendi due serbatoi di fluidi complementari e apri i rubinetti. I fluidi interagiscono e sfruttano la loro speciale chimica per generare una carica elettrica, sotto l'occhio vigile di uno chaperon della membrana. I ricercatori hanno anche lavorato su batterie a flusso senza membrana, ma questo è da qualche parte nel futuro (la nostra copertura completa è qui).

Rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio, le batterie a flusso presentano numerosi vantaggi chiave. "Le batterie a flusso possono essere ricaricate senza degradarsi come fanno le batterie convenzionali. Possono anche fornire accumulo di energia per lunghi periodi di tempo, perché i due liquidi possono essere immagazzinati indefinitamente nei propri serbatoi fino a quando qualcuno non ha bisogno di elettricità", ha osservato CleanTechnica nel 2020.

Entra in gioco anche il fattore sicurezza. A seconda della particolare chimica della batteria a flusso, i fluidi possono impiegare materiali non tossici, abbondanti nel terreno e non infiammabili. Ciò ha attirato l'attenzione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, che ha incaricato Lockheed Martin di installare una batteria a flusso a Fort Carson in Colorado.

Anche i soggetti interessati ai veicoli elettrici hanno tenuto d’occhio la tecnologia delle batterie a flusso per miglioramenti sia in termini di sicurezza che di prestazioni.

Non è venuto fuori molto dall’idea del veicolo elettrico con batteria a flusso, in parte perché la tecnologia è più adatta per scenari su scala industriale e altri usi di grandi dimensioni – almeno fino a poco tempo fa. Circa un decennio di lavoro di ricerca e sviluppo ha ridotto notevolmente le dimensioni delle batterie a flusso.

Le batterie a flusso dimensionate per uso residenziale sono già sul mercato. Il punto critico ora è il prezzo. Il costo sia delle batterie a flusso che delle batterie agli ioni di litio per l’uso in tutta la casa è attualmente pari al costo dell’aggiunta di un nuovo sistema HVAC, se non di più. Questo costo iniziale può metterli fuori dalla portata di molti proprietari di casa, indipendentemente da eventuali risparmi sulle bollette a lungo termine.

Il mercato solare online Energy Sage fornisce uno strumento di ricerca del codice postale facile da usare per stimare il costo di un sistema di accumulo di energia per tutta la casa con impianto solare sul tetto. Non è economico.

In termini di salvataggio del pianeta da un cambiamento climatico catastrofico, un forte calo dei costi di stoccaggio dell’energia domestica consentirebbe a un maggior numero di proprietari di case di sostenere l’accelerazione dello sviluppo dell’energia eolica e solare.