انرژی خورشیدی همیشه به عنوان یک منبع انرژی دوستدار محیط زیست در نظر گرفته شده است. هزینه پنل های خورشیدی و توربین های بادی در دهه گذشته به شدت کاهش یافته است و آنها را به طور فزاینده ای در برابر زغال سنگ و گاز طبیعی رقابت می کند. اما توسعه و جهت گیری باتری هایی که الکتریسیته را حمل می کنند، بر توسعه این پروژه فناوری تأثیر می گذارد.

در حال حاضر، همین اتفاق در مورد باتری‌ها نیز رخ می‌دهد، که وسایل نقلیه الکتریکی را ارزان‌تر می‌کند و به شبکه اجازه می‌دهد تا انرژی اضافی را ذخیره کند تا در مواقع مورد نیاز تامین شود. تخمین زده می شود که تقاضا برای باتری در صنعت حمل و نقل تا سال 40 تقریباً 2040 برابر شود و فشار فزاینده ای بر زنجیره تامین مواد خام وارد کند. رشد تعداد خودروهای برقی در سراسر جهان باعث افزایش تقاضا برای برق خواهد شد. تامین مواد خام برای باتری های لیتیومی می تواند به یک مشکل تبدیل شود.

برخلاف پنل های خورشیدی، تولید سلول های جدید به تنهایی برای اطمینان از کاهش مداوم قیمت ها بدون اقدام برای رفع کمبود مواد خام حیاتی کافی نخواهد بود. باتری‌های لیتیومی حاوی فلزات کمیاب مانند کبالت هستند که قیمت آن در دو سال گذشته دو برابر شده و هزینه تولید باتری را افزایش داده است.

هزینه باتری‌های لیتیوم یونی که به ازای هر کیلووات ساعت برق تولیدی اندازه‌گیری می‌شود، طی هشت سال گذشته 75 درصد کاهش یافته است. اما افزایش قیمت ها فشار فزاینده ای بر زنجیره تامین مواد خام وارد می کند. در نتیجه، خودروسازان به باتری‌های لیتیومی روی آورده‌اند که 75 درصد کمتر از فناوری فعلی کبالت مصرف می‌کنند.

خبر خوب این است که صنعت باتری نه تنها در تلاش است تا ظرفیت ذخیره انرژی باتری ها را با همان مقدار مواد اولیه افزایش دهد، بلکه سعی دارد به عرضه فراوان فلزات روی آورد.

سرمایه گذاران پول را به استارتاپ هایی ریخته اند که می توانند فناوری های نویدبخش باتری را توسعه دهند و شرکت های آب و برق که به دنبال توسعه تاسیسات ذخیره الکتریسیته ساکن هستند نیز باتری های به اصطلاح جریانی را در نظر می گیرند که از مواد قابل بازیافت مانند وانادیوم استفاده می کنند.

پس از بیش از 20 سال توسعه، باتری جریان وانادیوم به یک فناوری ذخیره انرژی بالغ تبدیل شده است. جهت کاربرد آن، نیروگاه های ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ نیروگاه های انرژی جدید و شبکه های برق در سطح مگاوات ساعت است. باتری‌های لیتیومی برای پاوربانک‌ها مهم هستند، در مقایسه مانند قاشق و بیل هستند. برای یکدیگر غیر قابل جایگزینی هستند رقبای مهم باتری‌های جریان تمام وانادیوم، فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ مانند ذخیره‌سازی انرژی هیدرولیک، ذخیره‌سازی انرژی هوای فشرده و باتری‌های جریان برای سایر سیستم‌ها هستند.

شرکت‌های برق به باتری‌های جریانی روی می‌آورند که انرژی الکتریکی را در ظروف بزرگ و مستقل پر از الکترولیت مایع ذخیره می‌کنند که سپس به باتری پمپ می‌شود. چنین باتری هایی می توانند از مواد اولیه مختلفی مانند فلز وانادیوم که در حال حاضر در صنعت فولاد استفاده می شود، استفاده کنند.

مزیت باتری‌های وانادیومی این است که به سرعت باتری‌های لیتیومی شارژ را از دست نمی‌دهند (فرایندی که به عنوان کاهش شارژ شناخته می‌شود). بازیافت وانادیوم نیز آسان است.

در مقایسه با باتری های لیتیومی، باتری های جریان ردوکس وانادیوم سه مزیت مهم دارند:

اول، راحتی. یک سیستم می تواند به بزرگی یخچال شما یا به اندازه یک ایستگاه فرعی در منطقه شما باشد. برق کافی برای تامین برق خانه شما برای یک روز تا یک سال وجود دارد، بنابراین می توانید آن را هر طور که می خواهید طراحی کنید.

2. عمر طولانی. شاید به نیم قرن نیاز داشته باشید.

3. امنیت خوب. در مقابل جریان زیاد و شارژ بیش از حد که یک تابو برای باتری های لیتیومی است فشاری وارد نمی شود و اصلا آتش سوزی و انفجار وجود نخواهد داشت.

چین بر تولید وانادیوم مسلط است و نیمی از عرضه جهانی را به خود اختصاص می دهد. با افزایش تعداد تولید کنندگان باتری چینی، این احتمال وجود دارد که در دهه های آینده بیشتر باتری ها در چین تولید شوند. با توجه به Benchmark Mineral Intelligence، نیمی از تولید باتری جهان تا سال 2028 در کشور من خواهد بود.

اگر باتری های وانادیوم به طور گسترده در دستگاه های ذخیره سلول خورشیدی استفاده می شود، می توان از انرژی های تجدید پذیر برای شارژ باتری های لیتیومی در وسایل نقلیه الکتریکی استفاده کرد. همچنین استفاده از منابع لیتیوم قابل توجهی را برای کاربردهای باتری خودرو و فناوری الکترونیکی امکان پذیر می کند.