Οι Κινέζοι υποστηρίζουν ότι πέτυχαν ένα σημαντικό τεχνολογικό άλμα στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας.

Η εξέλιξη προέρχεται από το Ινστιτούτο Μεταλλικών Ερευνών (IMR) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, όπου ερευνητές εξέλιξαν μια νέας γενιάς μπαταρία ροής (flow battery) βασισμένη αποκλειστικά στον σίδηρο.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Energy Materials, η νέα τεχνολογία μπορεί να αντέξει περισσότερους από 6.000 κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης χωρίς καμία απώλεια χωρητικότητας.

Για να γίνει αντιληπτή η σημασία του επιτεύγματος, οι περισσότερες μπαταρίες ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται σήμερα σε κινητά τηλέφωνα φτάνουν συνήθως έως περίπου 1.000 κύκλους φόρτισης, ενώ οι μεγαλύτερες μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας σπάνια ξεπερνούν τους 5.000 κύκλους πριν εμφανίσουν αισθητή υποβάθμιση.

Οι μπαταρίες ροής λειτουργούν διαφορετικά από τις συμβατικές μπαταρίες λιθίου. Αντί να αποθηκεύουν την ενέργεια αποκλειστικά μέσα στα ηλεκτρόδια, χρησιμοποιούν ειδικά υγρά ηλεκτρολύτη όπου πραγματοποιούνται οι ηλεκτροχημικές αντιδράσεις.

Στη συγκεκριμένη περίπτωση, οι Κινέζοι ερευνητές εξέλιξαν έναν νέο ηλεκτρολύτη που προστατεύει αποτελεσματικά τον σιδερένιο πυρήνα από χημικές επιθέσεις που μέχρι σήμερα προκαλούσαν ταχεία φθορά στα αντίστοιχα συστήματα.

Τα αποτελέσματα των δοκιμών θεωρούνται ιδιαίτερα ενθαρρυντικά. Η νέα μπαταρία πέτυχε μέση απόδοση (Coulombic Efficiency) της τάξης του 99,4% σε περισσότερους από 6.000 κύκλους λειτουργίας χωρίς μείωση της χωρητικότητας. Ακόμη και σε υψηλότερες εντάσεις ρεύματος, η απόδοση παρέμεινε σε πολύ υψηλά επίπεδα, αγγίζοντας το 78,5%.

Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας είναι το κόστος των πρώτων υλών. Το λίθιο συνεχίζει να αποτελεί στρατηγικό μέταλλο για την παγκόσμια βιομηχανία μπαταριών, με τιμές που ξεπερνούν τα 26.000 δολάρια ανά τόνο. Αντίθετα, το σιδηρομετάλλευμα κοστίζει περίπου 110 δολάρια ανά τόνο, γεγονός που θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το συνολικό κόστος μεγάλων συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

Παρότι η είδηση δημιουργεί ενθουσιασμό, οι συγκεκριμένες μπαταρίες δεν προορίζονται για χρήση σε κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές ή ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Το μέγεθος και ο τρόπος λειτουργίας τους τις καθιστούν ιδανικές για σταθερές εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας, όπως ενεργειακά πάρκα και δίκτυα ηλεκτροδότησης που χρειάζονται αποθήκευση ανανεώσιμης ενέργειας από φωτοβολταϊκά και ανεμογεννήτριες.

Οι μπαταρίες ροής θεωρούνται σήμερα μία από τις πιο υποσχόμενες τεχνολογίες για τη μακροχρόνια αποθήκευση ενέργειας. Ήδη μεγάλες εγκαταστάσεις λειτουργούν στην Κίνα, την Ιαπωνία και τις Ηνωμένες Πολιτείες, ενώ η συνεχής αύξηση της παραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας δημιουργεί ολοένα μεγαλύτερη ανάγκη για οικονομικές και ανθεκτικές λύσεις αποθήκευσης.