ABD Enerji Bakanlığı (DOE), pil enerji depolama sektörünün karşı karşıya olduğu zorluklara bakacak iki Enerji İnovasyon Merkezi grubunu desteklemek için 125 milyon dolarlık fon sağlayacağını duyurdu. DOE, 3 Eylül’de araştırmacı ekiplerinin “ulaşımın karbondan arındırılması ve temiz enerjinin elektrik şebekesine dahil edilmesi üzerinde etkili olacak bilimsel kavramlar ve anlayışlar geliştireceğini” söyledi.
Enerji Bakanlığı, Chicago yakınlarındaki Illinois, Lemont’taki Argonne Ulusal Laboratuvarı’nı yeni bir Enerji Depolama Araştırma İttifakı’na (ESRA) liderlik etmesi için seçti. Bu grup, ağır hizmet tipi ulaşım için yeni kompakt pillerin geliştirilmesini ve elektrik şebekesi için enerji depolama çözümlerini incelemek üzere üç ulusal laboratuvardan ve 12 üniversiteden bilim insanlarını ve diğerlerini bir araya getirecek.
Kaliforniya, Palo Alto’daki Stanford Üniversitesi, Sulu Pil Konsorsiyumu’na (ABC) liderlik etmek üzere seçildi. DOE’ye göre ABC, “uzun süreli şebeke depolama teknolojileri için sulu pillerin büyük ölçekli geliştirilmesi ve dağıtımı için bilimsel temelin oluşturulmasına odaklanacak.”
ABD’de ve küresel ölçekte enerji depolama pazarı hakkında daha fazla bilgi edinmek ister misiniz? Katılmayı planlayın POWER Haftasını deneyimleyin9-11 Ekim 2024 tarihleri arasında Orlando, Florida’da düzenlenecek. Bugün kaydolun!
Şarj Edilebilir Piller
Enerji Bakanlığı bir basın bülteninde şunları yazdı: “Li-ion ve kurşun-asit piller gibi şarj edilebilir piller, ülke ekonomisi üzerinde muazzam bir etkiye sahip oldu. Ortaya çıkan uygulamalar, daha da büyük enerji depolama kapasiteleri, daha güvenli çalışma, daha düşük maliyetler ve pil üretmek için çeşitli malzemeler gerektirecektir. Bu zorlukların üstesinden gelmek, şu anda mümkün olanın ötesinde çok yönlü ve geri dönüşümlü enerji depolama kapasitelerine sahip ölçeklenebilir pil tasarımlarını mümkün kılmak için temel pil ve malzeme bilimlerinin daha iyi anlaşılmasını gerektirir. Ek faydalar arasında, mevcut nesil pillerle ilişkili tedarik zinciri risklerinin azaltılması yer alabilir.”
Ajans, ESRA’nın yeni piller geliştirme çalışmalarının “karmaşık elektrokimyasal hücrelerde kimyasal reaktiflik, iyon seçiciliği ve yönlü taşımanın benzeri görülmemiş moleküler düzeyde kontrolünü elde etmeye odaklanacağını” söyledi. DOE, ABC grubunun “uzun süreli şebeke depolama teknolojileri için sulu pillerin büyük ölçekli geliştirilmesi ve dağıtımı için bilimsel temel oluşturmaya odaklanacağını” söyledi. Ajans, her iki merkezin de “tedarik zinciri risklerini azaltmak için Dünya’da bol miktarda bulunan malzemelerin incelenmesine ve kullanımına öncelik vereceğini” söyledi.
Avrupa’da enerji depolama pazarı büyüyor ve çeşitli programlar bu pazarın gelişimini destekliyor. Eylül sayısında daha fazlasını okuyun GÜÇ.
“Bu önemli araştırmayı hızlandırmak için bilimsel temel sağlamak, ekonomimiz ve ABD’nin elektriği depolama ve kullanma biçimimizi dönüştürmede öncü bir rol oynamasını sağlamak için çok önemlidir,” dedi DOE Bilim Ofisi Vekil Müdürü Harriet Kung. “Bugünün ödülleri, Enerji İnovasyon Merkezi ekiplerimize, ulaşımı karbondan arındırma ve elektrik şebekesine temiz enerji dahil etme yeteneğimizi sınırlayan en zorlu bilim sorunlarından bazılarını çözmek için araçlar ve kaynaklar sağlıyor.”
Beş Yıllık Finansman
DOE, 125 milyon dolarlık fonun beş yıla kadar sürebilecek ödüller için olduğunu söyledi. Her grubun üyeliği birden fazla kurumu içeriyor ve DOE, takımların Tarihsel Olarak Siyah Kolejler ve Üniversiteler (HBCU’lar) ve diğer Azınlık Hizmet Veren Kurumlar (MSI’ler) temsilcilerini içerdiğini belirtti. DOE, projelerin “enerji depolama araştırmalarında ve çeşitli kurumlardan çeşitli bireyleri içeren kapsayıcı araştırmalarda iş gücü geliştirme için olağanüstü bir fırsat sağladığını” söyledi.
DOE, merkez üyelerinin Enerji Yenilik Merkezi Programı için DOE Finansman Fırsatı Duyurusu kapsamında rekabetçi akran incelemesiyle seçildiğini söyledi: Yeni Nesil Piller ve Enerji Depolamasını Etkinleştirmek İçin Araştırma. Ajans, Finansman Fırsatı Duyurusunun, DOE Piller için Ortak Strateji Ekibi aracılığıyla koordinasyon halinde geliştirildiğini söyledi.
ESRA, Berkeley, California’daki Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ile Richland, Washington’da bulunan Pasifik Kuzeybatısı Ulusal Laboratuvarı tarafından ortaklaşa yönetilecek. Grupta yaklaşık 50 araştırmacı yer alacak. Argonne bir basın bülteninde, “ESRA’nın birincil amacı, teknolojik yeniliği teşvik etmek ve ABD’nin ekonomik rekabet gücünü güçlendirmek için enerji depolama biliminin sınırlarını zorlamaktır.” diye yazdı.
“Yüksek performanslı, düşük maliyetli ve sürdürülebilir enerji depolama cihazlarına olan talep, özellikle ağır hizmet tipi ulaşımı ve elektrik şebekesini derinlemesine karbondan arındırma potansiyeline sahip olanlar olmak üzere artışta,” diyor ESRA direktörü, Argonne Enerji Depolama Bilimi İşbirlikçi Merkezi baş bilim insanı ve Chicago Üniversitesi Pritzker Moleküler Mühendislik Okulu profesörü Shirley Meng. “Bunu başarmak için enerji depolama teknolojisi, mevcut lityum iyon teknolojisinin yeteneklerini aşarak benzeri görülmemiş performans seviyelerine ulaşmalıdır. Bu dönüştürücü sıçramaları yapmanın anahtarı, temel bilime sağlam bir şekilde dayanan sağlam bir araştırma ve geliştirme girişiminde yatmaktadır.”
Araştırma Ekosistemi
Berkeley Lab’daki Enerji Depolama ve Dağıtık Kaynaklar Bölümü’nde ESRA bilimsel ilerlemeler müdür yardımcısı ve fakülte mühendisi olan Bryan McCloskey, “ESRA, hızla yenilik yapma, temel keşif ile teknoloji geliştirme arasındaki süreyi kısaltma ve yeni nesil iş gücünü eğitme misyonuyla bir enerji depolama araştırma ekosistemi yaratıyor” dedi.
Yetkililer, ESRA’nın hedefleri arasında, alev almayan, depolamadan günlerce uzun süreli güç sağlayan, onlarca yıl dayanabilen, bol miktarda ve ucuz malzemelerden üretilen yüksek enerjili piller geliştirmek olduğunu söyledi.
Argonne Direktörü Paul Kearns, “ESRA, hem ABD refahını hem de güvenliğini sağlayan yenilikçi enerji depolama çözümlerine giden yolu açacak” dedi. “Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi’nin altında ESRA’nın lider laboratuvarı olarak Argonne, dünya lideri uzmanları bir araya getiren ve ulusal laboratuvarlarda ve akademide mevcut etkileyici bilimsel kaynaklardan yararlanan bu iş birliğine öncülük etmekten gurur duyuyor.”
Stanford’daki bilim insanları ve mühendisler yıllardır çeşitli pil malzemelerini test ediyor. Okulun araştırmaları, lityum-kükürt ve diğer malzemelerle yapılanlar gibi geleneksel lityum-iyon piller ve alternatiflere ek olarak katı oksit depolama cihazlarını geliştirmek için çalışmayı içeriyor.
Stanford araştırmacıları ayrıca pil kullanımının optimizasyonu, pil ömrünün uzatılması ve pil malzemelerinin geri dönüşümü üzerinde çalışıyorlar. Üniversite bu yılın başlarında araştırmacılarının bir pilin yaşam döngüsünün iyileştirilebileceğini keşfettiğini söyledi sadece birkaç saat boşalmış halde dinlendirilerek.
—Darrell Proctor POWER’ın kıdemli editörüdür (@POWERdergisi).
