Η ηλιακή ενέργεια θεωρούνταν πάντα μια φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας. Το κόστος των ηλιακών συλλεκτών και των ανεμογεννητριών έχει μειωθεί απότομα την τελευταία δεκαετία, καθιστώντας τις ολοένα και πιο ανταγωνιστικές έναντι του άνθρακα και του φυσικού αερίου. Αλλά η ανάπτυξη και η κατεύθυνση των μπαταριών που μεταφέρουν ηλεκτρική ενέργεια θα επηρεάσει την ανάπτυξη αυτού του τεχνολογικού έργου.

Τώρα, το ίδιο συμβαίνει με τις μπαταρίες, οι οποίες θα κάνουν τα ηλεκτρικά οχήματα φθηνότερα και θα επιτρέψουν στο δίκτυο να αποθηκεύει περίσσεια ενέργειας για να παρέχει όταν χρειαστεί. Η ζήτηση για μπαταρίες στον κλάδο των μεταφορών εκτιμάται ότι θα αυξηθεί σχεδόν 40 φορές μέχρι το 2040, ασκώντας αυξανόμενη πίεση στην αλυσίδα εφοδιασμού πρώτων υλών. Η αύξηση του αριθμού των ηλεκτρικών οχημάτων παγκοσμίως θα αυξήσει τη ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια. Η προμήθεια πρώτων υλών για μπαταρίες λιθίου θα μπορούσε να γίνει πρόβλημα.

Σε αντίθεση με τα ηλιακά πάνελ, η παραγωγή νέων κυψελών από μόνη της δεν θα είναι αρκετή για να διασφαλίσει τη συνεχιζόμενη πτώση των τιμών χωρίς δράση για την αντιμετώπιση των ελλείψεων κρίσιμων πρώτων υλών. Οι μπαταρίες λιθίου περιέχουν σπάνια μέταλλα όπως το κοβάλτιο, του οποίου η τιμή έχει διπλασιαστεί τα τελευταία δύο χρόνια, αυξάνοντας το κόστος παραγωγής μπαταριών.

Το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου, μετρημένο ανά κιλοβατώρα παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας, έχει μειωθεί κατά 75 τοις εκατό τα τελευταία οκτώ χρόνια. Ωστόσο, η αύξηση των τιμών θα ασκήσει αυξανόμενη πίεση στην αλυσίδα εφοδιασμού πρώτων υλών. Ως αποτέλεσμα, οι αυτοκινητοβιομηχανίες στράφηκαν στις μπαταρίες λιθίου, οι οποίες χρησιμοποιούν 75 τοις εκατό λιγότερο κοβάλτιο από την τρέχουσα τεχνολογία.

Τα καλά νέα είναι ότι η βιομηχανία μπαταριών όχι μόνο προσπαθεί να αυξήσει την ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας των μπαταριών με την ίδια ποσότητα πρώτων υλών, αλλά προσπαθεί επίσης να στραφεί σε άφθονη προσφορά μετάλλων.

Οι επενδυτές έχουν ρίξει χρήματα σε νεοφυείς επιχειρήσεις που μπορούν να αναπτύξουν ελπιδοφόρες νέες τεχνολογίες μπαταριών και οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας που θέλουν να αναπτύξουν εγκαταστάσεις αποθήκευσης στατικού ηλεκτρισμού εξετάζουν επίσης τις λεγόμενες μπαταρίες ροής, οι οποίες χρησιμοποιούν ανακυκλώσιμα υλικά όπως το βανάδιο.

Μετά από περισσότερα από 20 χρόνια ανάπτυξης, η μπαταρία ροής βαναδίου έχει γίνει μια ώριμη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας. Η κατεύθυνση εφαρμογής του είναι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής μεγάλης κλίμακας αποθήκευσης ενέργειας σε επίπεδο MWh νέων σταθμών παραγωγής ενέργειας και δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μπαταρίες λιθίου είναι σημαντικές για τα power bank, είναι σαν κουτάλια και φτυάρια σε σύγκριση. είναι αναντικατάστατα μεταξύ τους. Οι σημαντικοί ανταγωνιστές των μπαταριών ροής αποκλειστικά βαναδίου είναι τεχνολογίες αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας, όπως η αποθήκευση υδραυλικής ενέργειας, η αποθήκευση ενέργειας πεπιεσμένου αέρα και οι μπαταρίες ροής για άλλα συστήματα.

Οι εταιρείες παραγωγής ενέργειας θα στραφούν σε μπαταρίες ροής, οι οποίες αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλα, αυτόνομα δοχεία γεμάτα με υγρό ηλεκτρολύτη, ο οποίος στη συνέχεια αντλείται στην μπαταρία. Τέτοιες μπαταρίες μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικές πρώτες ύλες, όπως το μεταλλικό βανάδιο που χρησιμοποιείται σήμερα στη βιομηχανία χάλυβα.

Το πλεονέκτημα των μπαταριών βαναδίου είναι ότι δεν χάνουν τη φόρτισή τους τόσο γρήγορα όσο οι μπαταρίες λιθίου (μια διαδικασία γνωστή ως αποσύνθεση φόρτισης). Το βανάδιο είναι επίσης εύκολο στην ανακύκλωση.

Σε σύγκριση με τις μπαταρίες λιθίου, οι μπαταρίες ροής οξειδοαναγωγής βαναδίου έχουν τρία σημαντικά πλεονεκτήματα:

Πρώτον, ευκολία. Ένα σύστημα μπορεί να είναι τόσο μεγάλο όσο το ψυγείο σας ή τόσο μεγάλο όσο ένας υποσταθμός στην περιοχή σας. Υπάρχει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει το σπίτι σας για μια μέρα έως ένα χρόνο, ώστε να μπορείτε να το σχεδιάσετε όπως θέλετε.

2. Μεγάλη διάρκεια ζωής. Μπορεί να χρειαστείτε μισό αιώνα.

3. Καλή ασφάλεια. Δεν υπάρχει πίεση ενόψει του υψηλού ρεύματος και της υπερφόρτισης, κάτι που είναι ταμπού για τις μπαταρίες λιθίου, και δεν θα υπάρξει καθόλου φωτιά και έκρηξη.

Η Κίνα κυριαρχεί στην παραγωγή βαναδίου και αντιπροσωπεύει το ήμισυ της παγκόσμιας προσφοράς. Καθώς ο αριθμός των Κινέζων κατασκευαστών μπαταριών αυξάνεται, είναι πιθανό οι περισσότερες μπαταρίες να παράγονται στην Κίνα τις επόμενες δεκαετίες. Σύμφωνα με το Benchmark Mineral Intelligence, η μισή παγκόσμια παραγωγή μπαταριών θα μπορούσε να βρίσκεται στη χώρα μου μέχρι το 2028.

Εάν οι μπαταρίες βαναδίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε συσκευές αποθήκευσης ηλιακών κυψελών, είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί ανανεώσιμη ενέργεια για τη φόρτιση μπαταριών λιθίου σε ηλεκτρικά οχήματα. Επιτρέπει επίσης τη χρήση σημαντικών πόρων λιθίου για εφαρμογές μπαταριών αυτοκινήτων και ηλεκτρονικής τεχνολογίας.