Nemačka kompanija patentirala revolucionarnu bateriju nalik na živi organizam

U energetskoj tranziciji, prelasku sa fosilnih na zelene izvore energije – energija vetra i Sunca će prvo zameniti elektrane na ugalj, a zatim i gasne elektrane. Za to su neophodna inovativna skladišta energije, koja najčešće nazivaju – baterije ili akumulatori.

„Priroda je imala izbor - mogla je da koristi metale ili organske molekule za skladištenje energije: Odabrala je organska jedinjenja. To smo uradili i mi!“, navodi na svom sajtu firma CMBLu sa sedištem u mestašcu Alcenau u Bavarskoj.

Rezultat je revolucionaran: Organic Solid-Flow (organska, čvrsto-tečna) baterija. To je ekonomski isplativ, ekološki, efikasan, bezbedan i po kapacitetu i performansama prilagodljiv akumulator za skladištenje električne energije u gigavatima.

Sveti gral energetske tranzicije

„Problem skladištenja energije je sveti gral energetske tranzicije“, kaže Arne Hauner, direktor inovacija u energetskom gigantu „Uniper“ koji je jedan od partnera CMBlu-a koja počinje sa pilot proizvodnjom svoje inovativne baterije i važi za vodeću svetsku firmu u razvoju velikih elektrohemijskih skladišta energije.

A još 2011. je to bio samo istraživački projekat – mali tim oko osnivača Petera Gajglea, doktorira medicine. Godine 2015. je predstavljan prototip baterije zasnovane na ligninu – biopolimeru, makromolekulu koji se sintetiše u ćelijama višegodišnjih biljaka – odnosno drveća.

„Mi pravimo jedinjenja ugljenika po ugledu na Krebsov ciklus, našeg i bilo kog živog organizma, kojim ono od glukoze stvara energiju“, navodi CMBlu.

Kakve su baterije u upotrebi?

Trenutno se u svetu uglavnom koriste litijum-jonske čvrste baterije poput onih u električnim automobilima ili mobilnim telefonima, samo mnogo veće.

„Samo u energetskoj mreži u Los Anđelesu ima više baterijskih kapaciteta nego u celoj Evropi“, kaže Peter Gajgle. Čitave hale su pune jedinica veličine ormana, ukupne snage od više megavata.

Po pravilu su te litijumske baterije ekonomične samo za skladištenje električne energije na nekoliko sati. Baterija CMBlu omogućava skladištenja ogromnih količina energije do oko 24 sata – što je novina. „To je veliko dostignuće“, kako kaže Arne Hauner iz „Unipera“.

Postojeće baterije sa najvećim kapacitetom, u teravatima – su od vodonika. Koriste se delom i tečne baterije takođe sa metalom Vanadijumom.

Međutim, sve te baterije imaju različite nedostatke – od kojih im je zajedničko to što što koriste konfliktne i skupe sirovine te nisu bezbedne za rukovanje. One sa vodonikom recimo su kratkog veka, nisu dobre za stabilnost mreža.

Kako radi novi akumulator?

Umesto u čvrstim elektrodama, Organic Solid-Flow baterije skladište struju u tečnim elektrolitima od jedinjenja ugljenika koji se nalaze u spoljnim rezervoarima i non-stop se pumpaju kroz bateriju tokom procesa punjenja i pražnjenja.

„Organic Solid-Flow tehnologija kombinuje najbolje iz dva sveta – veliku gustinu energije čvrstog stanja i fleksibilnost kapaciteta i performansi tečnih baterija – bez njihovih nedostataka. To je čini konkurentnom i isplativom alternativom. Materijali su dostupni širom sveta u praktično neograničenim količinama, nema zavisnosti od retkih ili konfliktnih sirovina i lanaca snabdevanja, a sve osnovne komponente i skoro svi delovi baterije se mogu reciklirati. Osim toga, praktično nije zapaljiva, tako da je bezbedna za rukovanje i zahteva minimum održavanja“, kaže Peter Gajgle, izvršni direktor CMBlu-a.

Sistemsko razdvajanje elektrolita i pretvarača energije ne samo da izbegava efekat samopražnjenja, već omogućava i vraćanje originalnih performansi baterije jednostavnom zamenom pojedinačnih komponenti, umesto cele baterije.

Gde sve može da se koristi ova baterija?

Organic Solid-Flow tehnologija nudi minimiziranje troškova energije, obezbeđivanje neprekidnog napajanja mreže, i održivo i klimatski neutralno snabdevanje energijom, uzimajući u obzir sve veće etičke standarde. Baterije se mogu precizno prilagoditi odgovarajućoj primeni.

Evo samo nekoliko primera: Jedan od najvećih izazova u „zelenom“ saobraćaju leži u dostupnosti odgovarajuće infrastrukture za brzo punjenje vozila na električni pogon širom zemlje. To je moguće sa ovom inovativnom baterijom.

Zatim, ona može da zameni dizel generator u autonomnim sistemima ili zabačenim područjiam koja nisu priključena na elektro-mrežu.

Osim toga, ova baterija ispunjava zahteve i standarde za upotrebu u moreplovstvu, kada se radi o kontejenerskim brodovima koji koriste veliku količnu energije, na primer za hlađenje, tako i za ogromne putničke brodove za krstarenje – koji bi bili prijatniji za putnike jer bi bili manje bučni, a iznad svega – ekološki mnogo uravnoteženiji.

Fabrika – prvo u SAD

Osnivač CMBlu-a Peter Gajgle (59) ima tri decenije iskustva kao preduzetnik. Prvu firmu je osnovao kao student medicine, u biotehnološkoj industriji. Sa 47 godina već je bio finansijski obezbeđen, ali, kako kaže, nije hteo u penziju.

Gajgle želi da izgradi fabriku, deset puta veću od ove za pilot proizvodnju i to u SAD – Sve bi trebalo da bude gotovo već do 2024. A zašto baš u SAD?

Cela industrija baterija i čipova trenutno je kao magnetom privučena u SAD. Predsednik Bajden je letos pokrenuo „Zakon o smanjenju inflacije“, odnosno ogroman program subvencija kojima takođe želi da promoviše izgradnju fabrika baterija. Bajden želi da iskoristi svu svoju moć da prekine dominaciju Kine u ovoj ključnoj industriji.

Planira se i velika fabrika u Nemačkoj, ali kasnije jer je ovde potrebno oko godinu dana da se odobre državne subvencije. Predugo za dinamično tržište baterija, kaže Gajgle.

„Zaostajemo sa litijum-jonskim baterijama, ali smo sa ovom našom tehnologijom na čelu“, reako je on nedavno za Frankfurter algemajne cajtung. „Nema kobalta iz Konga, nema litijuma iz Kine, nema nikla iz Rusije.“

Kinezi dominatni na tržištu – za sada

Tržištem konvencionalnih litijum-jonskih baterija, odnosno akumulatora, dominiraju kineski proizvođači kao što su BYD i CATL, a proizovdi ih i „Tesla“.

U međuvremenu, kaže Gajgle, Kinezi su takođe prepoznali potencijal organskih baterija i masovno guraju svoja istraživanja u ovoj oblasti. Pokazali su veliko interesovanje za CMBlu tehnologiju. „To nam je drago, ali mi u Nemačkoj smo danas lideri u svetu i želimo da to tako i ostane.“

„CMBlu može postati 'Bajontek' energetske tranzicije“, rekao je za Frankfuter algemajne cajtung Ahim Beker (70) preduzetnik koji je uložio milione u CMBlu i veruje da bi baterije iz Alcenaua u borbi protiv klimatskih promena mogle da postignu ono što su to učinile vakcine iz Majnca u borbi sa pandemijom kovida 19.