Solarenergie gilt seit jeher als umweltfreundliche Energiequelle. Die Kosten für Sonnenkollektoren und Windkraftanlagen sind in den letzten zehn Jahren stark gesunken, wodurch sie zunehmend wettbewerbsfähiger gegenüber Kohle und Erdgas geworden sind. Aber die Entwicklung und Ausrichtung von Batterien, die Strom transportieren, wird die Entwicklung dieses Technologieprojekts beeinflussen.

Das Gleiche passiert jetzt mit Batterien, die Elektrofahrzeuge billiger machen und es dem Netz ermöglichen, überschüssige Energie zu speichern, um sie bei Bedarf bereitzustellen. Die Nachfrage nach Batterien in der Transportindustrie wird Schätzungen zufolge bis 40 fast um das 2040-fache wachsen, was die Rohstofflieferkette zunehmend unter Druck setzt. Die weltweit wachsende Anzahl von Elektrofahrzeugen wird die Nachfrage nach Strom erhöhen. Die Versorgung mit Rohstoffen für Lithiumbatterien könnte zum Problem werden.

Im Gegensatz zu Solarmodulen wird die Produktion neuer Zellen allein nicht ausreichen, um einen anhaltenden Preisverfall zu gewährleisten, ohne Maßnahmen zur Behebung der Knappheit kritischer Rohstoffe zu ergreifen. Lithiumbatterien enthalten seltene Metalle wie Kobalt, dessen Preis sich in den letzten zwei Jahren verdoppelt hat, was die Kosten der Batterieproduktion erhöht.

Die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien, gemessen pro erzeugter Kilowattstunde Strom, sind in den vergangenen acht Jahren um 75 Prozent gesunken. Steigende Preise werden jedoch die Rohstoffversorgungskette zunehmend unter Druck setzen. Infolgedessen haben sich Autohersteller Lithiumbatterien zugewandt, die 75 Prozent weniger Kobalt verbrauchen als die aktuelle Technologie.

Die gute Nachricht ist, dass die Batterieindustrie nicht nur versucht, die Energiespeicherkapazität von Batterien bei gleicher Rohstoffmenge zu erhöhen, sondern auch auf ein reichliches Angebot an Metallen umzustellen.

Investoren haben Geld in Startups gesteckt, die vielversprechende neue Batterietechnologien entwickeln können, und Versorgungsunternehmen, die statische Stromspeicheranlagen entwickeln wollen, ziehen auch sogenannte Flow-Batterien in Betracht, die recycelbare Materialien wie Vanadium verwenden.

Nach mehr als 20 Jahren Entwicklung hat sich die Vanadium-Flow-Batterie zu einer ausgereiften Energiespeichertechnologie entwickelt. Seine Anwendungsrichtung sind große Energiespeicherkraftwerke auf MWh-Ebene in neuen Energiekraftwerken und Stromnetzen. Lithiumbatterien sind wichtig für Powerbanks, sie sind im Vergleich wie Löffel und Schaufeln. sind füreinander unersetzlich. Die wichtigsten Konkurrenten von All-Vanadium-Flow-Batterien sind großtechnische Energiespeichertechnologien wie hydraulische Energiespeicher, Druckluftspeicher und Flow-Batterien für andere Systeme.

Energieversorger werden sich Flow-Batterien zuwenden, die elektrische Energie in großen, in sich geschlossenen Behältern speichern, die mit einem flüssigen Elektrolyten gefüllt sind, der dann in die Batterie gepumpt wird. Solche Batterien können verschiedene Rohstoffe verwenden, wie beispielsweise das Metall Vanadium, das derzeit in der Stahlindustrie verwendet wird.

Der Vorteil von Vanadium-Batterien besteht darin, dass sie ihre Ladung nicht so schnell verlieren wie Lithium-Batterien (ein Vorgang, der als Ladungsabfall bekannt ist). Vanadium ist außerdem leicht zu recyceln.

Im Vergleich zu Lithiumbatterien haben Vanadium-Redox-Flow-Batterien drei wichtige Vorteile:

Erstens Bequemlichkeit. Ein System kann so groß sein wie Ihr Kühlschrank oder so groß wie eine Umspannstation in Ihrer Nähe. Es gibt genug Strom, um Ihr Zuhause einen Tag bis zu einem Jahr lang mit Strom zu versorgen, sodass Sie es nach Ihren Wünschen gestalten können.

2. Lange Lebensdauer. Vielleicht brauchen Sie ein halbes Jahrhundert.

3. Gute Sicherheit. Es gibt keinen Druck angesichts von Hochstrom und Überladung, was für Lithiumbatterien ein Tabu ist, und es wird überhaupt kein Feuer und keine Explosion geben.

China dominiert die Vanadiumproduktion und macht die Hälfte des weltweiten Angebots aus. Da die Zahl der chinesischen Batteriehersteller zunimmt, ist es wahrscheinlich, dass die meisten Batterien in den kommenden Jahrzehnten in China produziert werden. Laut Benchmark Mineral Intelligence könnte bis 2028 die Hälfte der weltweiten Batterieproduktion in meinem Land erfolgen.

Wenn Vanadium-Batterien in Solarzellenspeichern weit verbreitet sind, ist es möglich, erneuerbare Energien zum Laden von Lithium-Batterien in Elektrofahrzeugen zu nutzen. Es ermöglicht auch die Nutzung beträchtlicher Lithiumressourcen für Batterieanwendungen in der Automobil- und Elektrotechnik.