Καθώς τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα αυξάνουν κατακόρυφα την δημοτικότητά τους παγκοσμίως, σύντομα θα βρεθούμε μπροστά σε ένα βουνό χρησιμοποιημένων μπαταριών των οποίων η απόδοση δεν θα επαρκεί πλέον για τα οχήματα που κινούν. Ωστόσο, μια νέα μελέτη δείχνει ότι αυτές οι μπαταρίες θα μπορούσαν να έχουν μια χρήσιμη και κερδοφόρα δεύτερη ζωή, ως συστήματα εφεδρικής αποθήκευσης ενέργειας για φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις σε κλίμακα δικτύου.
Η δεύτερη αυτή ζωή θα διαρκεί περισσότερο από μια δεκαετία και θα μας απαλλάξει από χιλιάδες τόνους «άχρηστων» υλικών που σε διαφορετική περίπτωση θα πρέπει να ανακυκλωθούν.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Applied Energy, διεξήχθη από έξι ερευνητές του MIT. Ως μοντέλο ελέγχου οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια υποθετική εγκατάσταση ισχύος 2,5 Μεγαβάτ και συνέκριναν δύο διαφορετικές εκδοχές: την κατασκευή της εγκατάστασης με νέα συστήματα μπαταριών ιόντων λιθίου και την κατασκευή με χρησιμοποιημένες μπαταρίες ηλεκτρικών οχημάτων, που είχαν χάσει το 20% της απόδοσής του και κατά συνέπεια δεν θα μπορούσαν να κινήσουν με ασφάλεια ένα όχημα.
Όπως διαπίστωσαν μια ηλιακή «φάρμα» με καινούριες μπαταρίες δεν είναι έξυπνη κίνηση, αφού η επένδυση είτε θα αποσβεστεί οριακά ή θα είναι ζημιογόνος. Αντίθετα, οι χρησιμοποιημένες μπαταρίες μπορεί να μην καλύπτουν τις απαιτήσεις κίνησης οχημάτων, αλλά είναι υπεραρκετές για χρήση ως συσσωρευτές ενέργειας ενώ η τιμή τους δεν ξεπερνά το 60% των καινούριων.
Πρόσφατη έκθεση της McKinsey, δείχνει ότι καθώς η ζήτηση για συστήματα εφεδρικής αποθήκευσης σε εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας αυξάνεται κατακόρυφα, έως το 2030 οι μπαταρίες δεύτερης χρήσης θα μπορούσαν ενδεχομένως να καλύψουν το ήμισυ αυτής της ζήτησης.
Όσον αφορά τις ίδιες τις μπαταρίες, η σχετική τεχνολογία εξελίσσεται ραγδαία. Ο λόγος για τις μπαταρίες ροής που αναμένεται να αλλάξουν ριζικά τα δεδομένα στην αποθήκευση, επιλύοντας τα προβλήματα που αντιμετωπίζει η ηλεκτροπαραγωγή από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.
Οι μπαταρίες ροής προσφέρουν μεγάλη χωρητικότητα αποθήκευσης, η οποία δεν είναι δυνατόν να επιτευχθεί με τις κλασικές μπαταρίες στερεού τύπου. Και αυτό γιατί η ενέργεια αποθηκεύεται σε υγρό, σε εξωτερικές δεξαμενές, κάτι που σημαίνει ότι η χωρητικότητα αποθήκευσης περιορίζεται μόνο από το μέγεθος των δεξαμενών. Το μόνο πρόβλημα είναι ότι η υφιστάμενη τεχνολογία μπαταριών ροής χρησιμοποιεί ακριβά μέταλλα, όπως το βανάδιο και η πλατίνα, με αποτέλεσμα το υψηλό κόστος ανά κιλοβατώρα αποθήκευσης.
Ωστόσο επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας ανέπτυξαν μια μπαταρία ροής που χρησιμοποιεί όχι μόνο φθηνά, αλλά και βιώσιμα υλικά. Αυτό που χρησιμοποίησε η ομάδα του USC είναι ένα διάλυμα θειικού σιδήρου, ως πρώτο ηλεκτρολύτη, και ένα διάλυμα από δισουλφονικό οξύ ανθρακινόνης ή AQDS για συντομία.
Όσο εξωτικά φαντάζουν τα εν λόγω υλικά, άλλο τόσο φθηνά και ευρέως διαθέσιμα είναι. Ο θειικός σίδηρος είναι ένα συνηθισμένο απόβλητο των εξορυκτικών διαδικασιών. Η AQDS, από την άλλη, μπορεί να παρασκευαστεί από οποιαδήποτε πρώτη ύλη με βάση τον άνθρακα, συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα.
