Solenergi har alltid vært ansett som en miljøvennlig energikilde. Prisen på solcellepaneler og vindturbiner har falt kraftig det siste tiåret, noe som gjør dem stadig mer konkurransedyktige mot kull og naturgass. Men utviklingen og retningen av batterier som fører strøm vil påvirke utviklingen av dette teknologiprosjektet.

Nå skjer det samme med batterier, som vil gjøre elbiler billigere og la nettet lagre overflødig energi for å gi når det trengs. Etterspørselen etter batterier i transportindustrien anslås å vokse nesten 40 ganger innen 2040, noe som legger økende press på råvareforsyningskjeden. Veksten i antall elektriske kjøretøy over hele verden vil øke etterspørselen etter elektrisitet. Tilførselen av råvarer til litiumbatterier kan bli et problem.

I motsetning til solcellepaneler vil ikke produksjon av nye celler alene være nok til å sikre fortsatt prisfall uten tiltak for å møte mangel på kritiske råvarer. Litiumbatterier inneholder sjeldne metaller som kobolt, hvis pris har doblet seg de siste to årene, noe som øker kostnadene ved batteriproduksjon.

Prisen på litium-ion-batterier, målt per kilowatt-time produsert elektrisitet, har falt med 75 prosent de siste åtte årene. Men stigende priser vil legge et økende press på råvareforsyningskjeden. Som et resultat har bilprodusenter vendt seg til litiumbatterier, som bruker 75 prosent mindre kobolt enn dagens teknologi.

Den gode nyheten er at batteriindustrien ikke bare prøver å øke energilagringskapasiteten til batterier med samme mengde råvarer, den prøver også å gå over til en rikelig tilførsel av metaller.

Investorer har strømmet penger inn i startups som kan utvikle lovende nye batteriteknologier, og verktøy som ønsker å utvikle lagringsanlegg for statisk elektrisitet vurderer også såkalte flow-batterier, som bruker resirkulerbare materialer som vanadium.

Etter mer enn 20 års utvikling har vanadium flow-batteri blitt en moden energilagringsteknologi. Dens bruksretning er MWh-nivå storskala energilagringskraftverk av nye energikraftverk og kraftnett. Litiumbatterier er viktige for strømbanker, de er som skjeer og spader i sammenligning. er uerstattelige for hverandre. De viktige konkurrentene til strømningsbatterier med vanadium er storskala energilagringsteknologier som hydraulisk energilagring, trykkluftenergilagring og strømningsbatterier for andre systemer.

Kraftselskaper vil vende seg til strømningsbatterier, som lagrer elektrisk energi i store, selvstendige beholdere fylt med en flytende elektrolytt, som deretter pumpes inn i batteriet. Slike batterier kan bruke forskjellige råmaterialer, for eksempel metallet vanadium som i dag brukes i stålindustrien.

Fordelen med vanadiumbatterier er at de ikke mister ladningen like raskt som litiumbatterier (en prosess kjent som ladeforfall). Vanadium er også lett å resirkulere.

Sammenlignet med litiumbatterier har vanadium redox flow-batterier tre viktige fordeler:

For det første bekvemmelighet. Et system kan være like stort som kjøleskapet ditt eller like stort som en transformatorstasjon i ditt område. Det er nok strøm til å drive hjemmet ditt i en dag til et år, så du kan designe det slik du vil.

2. Lang levetid. Du trenger kanskje et halvt århundre.

3. God sikkerhet. Det er ikke noe trykk i møte med høy strøm og overlading, som er et tabu for litiumbatterier, og det vil ikke være brann og eksplosjon i det hele tatt.

Kina dominerer vanadiumproduksjonen og står for halvparten av det globale tilbudet. Ettersom antallet kinesiske batteriprodusenter øker, er det sannsynlig at de fleste batterier vil bli produsert i Kina i løpet av de neste tiårene. I følge Benchmark Mineral Intelligence kan halvparten av verdens batteriproduksjon være i mitt land innen 2028.

Hvis vanadiumbatterier er mye brukt i solcellelagringsenheter, er det mulig å bruke fornybar energi til å lade litiumbatterier i elektriske kjøretøy. Det muliggjør også bruk av betydelige litiumressurser for bil- og elektronisk teknologibatteriapplikasjoner.