211service.com
Beyond Lithium Ion: ARPA-E satsar på ny energilagring
Det är för tidigt att säga om Department of Energys ARPA-E-byrå har nått ett tekniskt hem, men forskningen som den finansierar är värd att följa noga.
ARPA-E tillkännagav igår 130 miljoner dollar för 66 anslag som har potential för transformationell förändring av energi. Det finns verkligen några djärva idéer på listan, som vindkraftverk gjorda av tyg och en oscillerande undervattensvinge som får energi från tidvatten och floder. I ett skifte i år fokuserar många projekt på att använda den rikliga naturgasen i USA (se hela listan här och Kevin Bullis val av framstående projekt här ).
Men precis som tidigare bidragsprogram är energilagring högt upp på ARPA-E:s prioriteringslista, med ett 20-tal projekt som finansieras inom detta område, några så låga som en halv miljon dollar. Det företag som fick det största bidraget är PolyPlus Battery Company, som också tilldelades 9 miljoner dollar i somras från DOE:s Advanced Manufacturing Office. ARPA-E-pengarna, som är till för både PolyPlus Battery och Johnson Controls, är att utveckla ett vattenhaltigt uppladdningsbart litium-svavelbatteri som lovar bättre energitäthet än dagens litiumjonbatterier.
Nyckelordet där är vattenhaltig, säger forskarassistent Thomas Conry på PolyPlus Battery. Under de senaste 30 åren har traditionella icke-vattenhaltiga Li-S-batterier fastnat i labbet, utan att kunna övergå till kommersiell verklighet. PolyPlus har haft genombrott inom kemin som löser många av hindren.
Företaget utvecklar först ett litium-havsvattenbatteri och laddningsbara litium-luftbatterier. Nyckeln till alla dess planerade batterier är ett keramiskt membran som är ogenomträngligt för vatten och tillåter litiumjoner att röra sig igenom. Tillverkningsbidraget är fokuserat på metoder för att producera det och andra komponenter i stor skala, säger Conry. (Se, har du ett batterigenombrott? Du behöver vänner i tillverkningen.)
Ett annat företag, Vorbeck Materials, fick ett bidrag på 1,5 miljoner dollar för ett litiumsvavelbatteri som skulle förbättra energitätheten och laddningstiden för dagens batterier. Sharp Laboratories of America fick under tiden 2,9 miljoner dollar för ett natriumjonbatteri som de hoppas dramatiskt kommer att sänka kostnaderna för nätlagring.
Det delades också ut anslag för forskning om bränsleceller, flödesbatterier och termisk lagring. NREL fick till exempel ett bidrag för att utveckla ett system för att omvandla värme från koncentrerat solljus till el med hjälp av termoelektriska material. Vanligtvis syftar ARPA-E-projekt, som är högrisk, till att producera en prototyp inom två eller tre år, med hopp om att en produkt sedan kan kommersialiseras.
Det är välkänt att innovationer inom energilagring och batterier tar åratal (se Toyota Plugs Away at the Next-Gen Electric-Car Battery). Och som de flesta energientreprenörer kommer att berätta för dig, är det ett svårt förslag att få såddfinansiering för riskkapital för allt som har med nya typer av energilagring att göra med tanke på de långa utvecklingstiderna och kostnaderna. I den meningen är ARPA-E:s bidragspengar – ett av få statliga energiprogram som i allmänhet åtnjuter tvåpartsstöd – avgörande för att utforska vilka lagringsteknologier som har potential att bli framgångsrika i dagens produkter.