De är först ut att satsa på nya batteritekniken

2021-08-19 06:00  

Det amerikanska bolaget Form Energy hävdar att deras järnluftbatteri i storskaliga energilager kan ge el under 100 timmar – till en kostnad som motsvarar en tiondel av den för litiumjonbatterier.

När sol- och vindkraft kommer in i elsystem i allt större skala ökar behovet av att kunna spara energi till senare tillfällen, när solen inte skiner och vinden inte blåser. Det Bostonbaserade bolaget Form Energy presenterade under sommaren sitt uppladdningsbara järnluftbatteri.

Enligt företaget ska batteriet, när det installeras i storskaliga energilager, kunna leverera el under 100 timmar till en systemkostnad som är mindre än en tiondel av kostnaden för litiumjonbatterier.

Järnluftbatterier är en teknik som har varit känd i flera decennier. Under oljekrisen på 1970-talet knöts stora förhoppningar till just den typen av batterier, men ändå har den aldrig kommersialiserats.

Läs mer: Tesla: Batteriet tappar 10 procent kapacitet efter 32 000 mil

Battericellen består av en järnanod och en luftkatod. Tekniken bygger på att utnyttja den energi som alstras när järn oxiderar av luftens syre, ungefär som när järn rostar.

När batteriet laddas ur tar cellen in syre från luften, vilket gör att järnet börjar rosta. När batteriet laddas upp gör strömtillförseln att syret drivs ut ur rosten. Järnoxiden omvandlas då tillbaka till järn samtidigt som battericellen släpper ut syre.

”Ett gammalt klassiskt problem”

Fördelen med batteritekniken är att den är mycket billig och att det finns gott om järn. Svårigheten har varit att undvika oönskade sidoreaktioner, som dränerar batteriet på energi, samt att ge batteriet en lång livslängd.

Enligt professor Dag Noréus på Stockholms universitet, som själv har forskat om järnluftbatterier, är Form Energy sannolikt först med att satsa på att kommersialisera batteritypen. Men han undrar hur bolaget har löst problemen med luftkatoden, som brukar begränsa battericellens livslängd.

– Det är luftelektroden som kan krångla, men den har Form Energy undvikit att prata om. Problemet är att det bildas droppar på elektroden som spärrar luftens väg in till elektroden. Det är ett gammalt klassiskt problem och gör att elektroden bara klarar något hundratal laddcykler, säger han.

När Stockholms universitet och KTH samarbetade i ett batteriprojekt för ett par år sedan nåddes som bäst en prototyp av en järnluftcell som kunde drivas kontinuerligt i drygt 400 timmar.

”Har återuppfunnit järnluftbatteriet”

Batteritekniken dras också med en låg verkningsgrad, eftersom den har stora energiförluster vid varje upp- och urladdningscykel.

– Man förlorar 50 procent av energin vid upp- och urladdning, men om elen kommer från sol eller vind, och är gratis när kraftverket väl är byggt, så gör det inget, säger Dag Noréus.

Enligt Clean Technica har Form Energy arbetat med järnluftbatteriet sedan 2017.

– Vi genomförde en bred genomgång av tillgängliga tekniker och har återuppfunnit järnluftbatteriet för att optimera det för ett energilager som räcker i flera dagar för elnätets skull. Med den här tekniken tacklar vi den största barriären för att minska koldioxidutsläppen: Genom att göra förnybar energi tillgänglig när och där den behövs, även under flera dagar långa perioder av extremväder eller strömavbrott, säger Mateo Jarmillo, vd på Form Energy, i ett pressmeddelande.

Läs mer: Kinesiska jätten lanserar ny batterityp för fordon

Planen är att batterisystemen ska utvecklas nära den plats där energilagret ska installeras. Det första projektet blir med elföretaget Great River Energy i Minnesota. Energilagret där ska tas i drift 2023 och ska kunna leverera 1 MW kontinuerligt i 150 timmar, skriver företaget på sin hemsida.

Ståltillverkare satsar pengar i företaget

Beroende på hur tätt batterierna installeras kan ett tunnland, alltså drygt 4 000 kvadratmeter, rymma energilager med uteffekt om 1–3 MW, skriver Form Energy på sin hemsida. I Minnesota blir det ett tunnland som tas i anspråk vid den lilla staden Cambridge.

Företagets vd Mateo Jarmillo, som tidigare har ansvarat för Teslas satsning på energilagring, säger till nyhetstjänsten Utility Dive att han ser järnluftbatteriet som ett komplement, inte en konkurrent, till litiumjonbatterier, som kan lagra energi under kortare tidsperioder. När elsystemet drivs med enbart förnybara energikällor kommer stora energilager som kan spara energin över dagar eller säsongen att bli nödvändiga.

Form Energy försöker nu ta in 200 miljoner dollar i en finansieringsrunda. Den stora ståltillverkaren Arcelor Mittal är en aktör som har valt att investera i företaget, via sin X Carb-innovationsfond. Bland tidigare investerare finns även Bill Gates fond Breakthrough Energy Ventures.

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt