materiaalia, joka antoi eloisaa sinistä kuuluisan japanilaisen vedoksen Kanagawan suuren aallon vaahtoaville tauoille ja juurrutti samaa väriä Picasson ja monet ’ n teoksiin, käytetään nykyään täysin erilaiseen mutta yhtä luovaan tehtävään: energianhimoisen u: n pitämiseen.S. datakeskukset käynnissä.
preussinsininen on berliiniläisen värivalmistajan 1700-luvun alussa kehittämä pigmentti, joka on keskeinen komponentti litiumin sijaan natriumista valmistetuissa akuissa, jotka on tarkoitettu muuhun teollisuuteen kuin sähköajoneuvoihin.
”sitä on käytetty pigmenttinä, väriaineena ja se on ollut kulutustuote vuosisatojen ajan”, kertoo Natron Energy Inc: n toimitusjohtaja Colin Wessells., Santa Clarassa, Kaliforniassa., akkuvalmistaja teknologian takana. ”Se osoittautuu myös erinomaiseksi natriumionien varastoinnissa”, hän sanoo, ja tuloksena on akku, jolla on suuri teho ja pitkä elinkaari.
litiumioniakkuja on tullut kolmen viime vuosikymmenen aikana kaikkialla, ja niitä käytetään älypuhelimissa ja sähköautoissa-mukaan lukien Teslan ja Volkswagenin kaltaiset autot sekä BYD: n bussit—ja aurinko—tai tuulivoimaloiden uusiutuvan energian varastoimiseen. Silti ne eivät ole paras vaihtoehto kaikille mahdollisille sovelluksille, koska ne priorisoivat energiatiheyden, joka auttaa autoja matkustamaan kauemmas, pitkäikäisyyden tai vakauden edelle. Tämä jättää tilaa vaihtoehtoisille teknologioille vastata osaan maailman kasvavasta akkukysynnästä.
”litium-ioni ei ole yhden koon ratkaisu”, sanoo Wood Mackenzien vanhempi energiavarastoanalyytikko Mitalee Gupta Bostonissa. ”Eri teknologiat alkavat tulla markkinoille ja alkavat kasvattaa markkinaosuuttaan.”
vaihtoehdot litiumionille, jossa käytetään esimerkiksi sinkkiä, vanadiinia tai natriumia, ovat osoittautuneet hyvin sopiviksi moniin tehtäviin, erityisesti kiinteisiin varastoihin, joita laitokset käyttävät uusiutuvan energian talteenottoon ja sähkön toimittamiseen kuluttajille tunteja myöhemmin tai tietoliikennetornien ja syrjäisten teollisuusalueiden, kuten kaivosten, sähköntuotantoon. Ala on valmis vellovalle kasvulle, vuosittaisten laitosten ennustetaan nousevan viime vuoden 6 gigawattitunnista noin 155 gigawattituntiin vuonna 2030, mukaan tiedot BloombergNEF, Bloomberg LP: n primary research service on energy transition.
Stanfordin yliopistosta vuonna 2012 erotettu Natron on kerännyt noin 70 miljoonaa dollaria sijoittajilta, mukaan lukien öljy-ja kaasujätti Chevron Corp., ja tässä kuussa hän voitti 19 miljoonaa dollaria energiaministeriön rahoituksella. Se kohdistaa akkumyyntiä varavoimajärjestelmiin, jotka pitävät datakeskukset verkossa katkoksina, ja aloittaa lähetykset tällä neljänneksellä telekommunikaatio-ja internet-palveluntarjoajaasiakkaille, sanoo wessells, joka kieltäytyi nimeämästä asiakkaita. Startup testaa teknologian käyttöönottoa myös sähköautojen latauksessa esittelypaikalla Kalifornian yliopistossa San Diegossa.
preussinsininen jauhe, joka on valmistettu yhdistämällä rautasuolaa ja heksasyanoferraattisuolaa—joka varhaisimmissa 1720—luvulta peräisin olevissa resepteissä sisälsi kuivatun naudan veren ja kemikaalien sekoitusten sytyttämistä ja keittämistä-tarjoaa paristontuottajille keskeisiä etuja. Se on halpa ja laajalti saatavilla, ja sen ominaisuudet ovat hyvin ymmärrettyjä. Mikä tärkeintä, sen kemiallinen rakenne on ihanteellinen akun elektrodeille, komponenteille, jotka varastoivat ja vapauttavat energiaa. Kaikki elektrodit toimivat kuin sienet, wessells sanoo imien ioneja ja vapauttaen ne sitten latautuessaan ja purkautuessaan. Preussinsininen sen sijaan sallii ionien kulkea edestakaisin muita materiaaleja helpommin. Tämä laatu tekee sen elektrodeista paljon pitkäikäisempiä kuin litiumioniakkujen hiili-ja metallipohjaiset elektrodit, jotka hajoavat ajan myötä.
edullinen natriumioniakku latautuu nopeasti, usein muutamassa minuutissa, ja se voi tuottaa nopeasti lyhyitä energiapurkauksia. Se on eri vahvuinen kuin litiumioniakut, joita arvostetaan niiden kyvystä ahtaa suuria määriä energiaa pieninä määrinä. ”Teknologiamme ei sovellu EVs: ään, sähkölentokoneisiin, kulutuselektroniikkaan”, wessells sanoo.
myös runsaampien ja halvempien raaka-aineiden käyttämisestä on kustannusetua. Natron myy akkujärjestelmiä datakeskuksen asiakkaille samaan hintaan kuin nykyiset lyijyhappopakkaukset ja litiumionituotteet, mutta sen mukaan sen teknologia on pitkällä aikavälillä kolme kertaa halvempaa akun elinkaaren vuoksi.
”natrium on kuudenneksi runsain alkuaine maapallolla, sitä on periaatteessa rajattomasti ja se on kestävää. Sitä korjataan-sitä ei kaiveta niin paljon”, sanoo Faradion Oy: n toimitusjohtaja James Quinn., Kehittäjä natriumioniakkuja Sheffieldissä, Englannissa, joka on äskettäin tehnyt sopimuksia toimittaa Australian asuin energian varastointi markkinoille ja tuottaa akkuja hyötyajoneuvojen Intiassa.
litiumionituotteissa kalliiden metallien, kuten nikkelin ja koboltin keskimääräisten raaka-aineiden yhdistelmät voivat bnef: n mukaan muodostaa noin 60 prosenttia akkukennon koko hinnasta. Myös Cobaltin hämärä toimitusketju hämmentää edelleen joitakin loppukäyttäjiä. Silti litiumionipakkausten hinnat ovat laskeneet lähes 90 prosenttia vuodesta 2010, kun valmistusmäärät ovat nousseet ja tekniikka kehittynyt. Vaikka kilpailijat puristaisivat ne pois joiltakin markkinoilta, ne pysyvät hallitsevana akkuteknologiana.
mutta kun paristoja lisätään tuotevalikoimaan—mahdollisesti myös vaatteiden sisällä jäähdytysjärjestelmiin—kysynnän kiihtyminen lisää tarvetta laajemmalle valikoimalle akkutyyppejä, joissa käytetään raaka-ainesarjaa, sanoo Carnegie Mellonin konetekniikan apulaisprofessori Venkat Viswanathan. ”Lopulta periaatteessa jokaisessa laitteessa, jonka kanssa olet vuorovaikutuksessa, on luultavasti akku sen sisällä”, hän sanoo. ”Ja kun pääset tähän mittakaavaan, tarvitset laajan valikoiman soluja.”- Akshat Rathin kanssa
Read next: Teslan Akkupäivän pettymys uhkaa 320 miljardin dollarin Varastovoittoa