Германската енергийна компания RWE започна да тества нова технология за батерии, разработена от НАСА за Международната космическа станция (МКС). Тези батерии вече се използват в проектите за вятърна и слънчева енергия на компанията.

Като част от пилотен проект, който се провежда в Милуоки, Уисконсин (САЩ) RWE проучва потенциала на никелово-водородните батерии Energy Storage Vessels (ESV). Техен производител е EnerVenue, компания, известна с напредъка си в областта на металохидридната технология. Технологията може да издържи над 30 000 цикъла на зареждане и разреждане, което я прави лидер сред търговските решения за дългосрочно съхранение на енергия.

Какво представляват никел-водородните батерии?

С преминаването към възобновяеми енергийни източници необходимостта от нови технологии за съхранение става все по-важна. Конвенционалните литиево-йонни батерии често са скъпи, а освен това са изложени на риск от топлинно изтичане. Те изискват допълнителни системи за охлаждане, вентилация и пожарогасене, за да се гарантира безопасната им експлоатация. Никелово-водородните батерии предлагат алтернативен подход.

Тези батерии работят на принципа на традиционните акумулатори с набори от електроди, но са затворени в херметически затворени газови резервоари. В анода се използва водород, а в катода – никелов хидроксид. При зареждане се образува водороден газ, който след това се окислява по време на разреждането, превръщайки се във вода. Вътрешното налягане на газа е само 5% от налягането във водородните горивни клетки, което осигурява допълнителна безопасност. При свръхналягане водородът се превръща отново във вода, което елиминира риска от инциденти.

История на развитието на технологията

НАСА започва да използва никел-водородни батерии още през 70-те години на миналия век за системите на МКС. Високата цена на платинените катализатори обаче дълго време ограничаваше търговското им приложение. През 2020 година професорът по материалознание от Станфорд Ий Куи предлага алтернативна сплав от никел, молибден и кобалт, която прави технологията по-достъпна. Неговото изобретение води до създаването на компанията EnerVenue.

Батериите EnerVenue са изключително издръжливи. Те са проектирани за 30 000 цикъла, което се равнява на 30 години употреба. Дори и след толкова дълъг период батериите запазват до 86 % от капацитета си. Освен това те работят в широк температурен диапазон от -40°C до +60°C.

Въпреки редица предимства, никел-водородните батерии имат и недостатъци. Те имат по-ниска енергийна плътност, което изисква повече батерии за постигане на сравнима мощност. Освен това производството им е по-скъпо от това на литиево-йонните им аналози. Въпреки това, високата им издръжливост и устойчивост на екстремни условия ги правят привлекателно решение за дългосрочно съхранение на енергия.

Тестове в САЩ

Пилотният проект на RWE има за цел да тества ефективността, температурната стабилност, времето за работа, характеристиките на зареждане и разреждане и способността на батериите да издържат на циклични промени. Резултатите ще помогнат за подобряване на технологията и ще я подготвят за широкомащабно интегриране в проектите на компанията.

Производителите подчертават, че ESV предлагат висока гъвкавост и безопасност, тъй като елиминират рисковете, свързани с температурното изтичане, присъщи на литиево-йонните батерии. Освен това те се рециклират по-лесно, което прави технологията екологична.

RWE активно разработва системи за съхранение на енергия в САЩ, Европа и Австралия. В момента капацитетът на батериите на компанията е 0,7 GW, а в процес на изграждане са още 1,4 GW. Като част от своята стратегия „Growing Green“ компанията планира да увеличи този капацитет до 6 GW до 2030 гoдина.