Rivuse läbivoolupatareid on nagu moosipurgid sahvris. Neisse salvestatakse päikselise ja tuulise ilma energia haruldasi metalle kulutamata. Pimedal ja külmal ajal või siis, kui vaja rohkem elektrit, saab kogutud päikese- võ tuulekulla ära kasutada. Foto: Rivus
- Rootsi idufirma Rivus arendab orgaanilist, veepõhist läbivoolupatareid energia salvestamiseks.
- Uus tehnoloogia väldib kalleid ja haruldasi metalle, lubab kuni 77% madalamat elutsükli kulu.
- Esimesed pilootprojektid algavad sel suvel, eesmärk on muuta taastuvenergia stabiilseks ja odavaks.
Tulevikus ei sõltu hiiglaslikud akupargid, mis võrku tasakaalustavad ja elektri hinda alandavad, enam kaugetest kaevandustest, poliitilistest tõmbetuultest ega haruldastest metallidest, mis maksavad hingehinda. Kõige selle asemel pulseerib energia süsteemis, mis on sama lihtne ja kättesaadav kui sool ja vesi ning natuke süsinikuühendeid ehk orgaanikat. Taolist tulevikku kootakse kokku Stockholmi laboris, kus Rootsi idufirma Rivus on leidnud viisi, mismoodi säilitada taastuvenergiat «purgis» ilma keskkonda koormamata.
Justnimelt «purgis» läbivoolupatareidega energiat hoitaksegi. Tegemist on suurte anumatega, milles elektrolüüt salvestab elektrit hilisemaks kasutamiseks. See on sahvri analoog: kui päikest on palju ja tuul puhub, saab raskemateks aegadeks ehk pimeda ja külma perioodiks kõik selle talletada.
Enne kui sukeldume Rivuse saladustesse, peab mõistma, mis üldse on läbivoolupatarei (flow battery). Kui tavaline liitiumioonaku on justkui suletud konservikarp, kus kogu energia on surutud ühte kesta (milles kasutatakse kalleid haruldasi materjale), siis läbivoolupatarei sarnaneb pigem kütusepaagile või «hoidisele», mille anumat saab ikka ja jälle täita.
Selline näeb välja merekonteinerisse peidetud läbivooluaku sisemus: kaks suurt mahutit ja element, mis elektrit toodab, kui sellest elektrolüüt läbi voolab. Foto: Rivus
Selle tehnoloogia tuumik koosneb kahest välisest mahutist, mis on täidetud vedela elektrolüüdiga. Pumpade abil suunatakse need vedelikud läbi keskse elemendi, kus toimub keemiline reaktsioon ja tekibki elekter. Selline ehitus on üsna geniaalne: kui vajad rohkem energiat, ei pea ostma uut akut, vaid lisad lihtsalt suurema paagi.
Piisab vaid mahukamast «kütusepaagist», et hoida tulesid põlemas mitte mõne tunni, nagu tavaliste akupankadega, vaid mitu päeva.
Metallivaba tulevik ja «Coca-Cola mudel»
Stockholmi tehnoloogiaüritusel Techarena tutvustas Rivuse kaasasutaja Andreas Kölling Postimehele nende ambitsioonikat plaani. Erinevalt praegustest läbivoolupatareidest, mis toetuvad raskmetallile vanaadiumile (väga kallis), on Rivus välja töötanud orgaanilise, veepõhise keemia.
«Enamik tänaseid akutehnoloogiaid põhineb kriitilistel metallidel ja tarneahelad on 90% ulatuses väljaspool Euroopat. Vanaadiumi väärtusahelat kontrollivad samuti peamiselt Hiina ja Venemaa. Meie aga kasutame orgaanilisi materjale, mida saab toota siinsamas Euroopas tavalistes keemiatehastes,» rääkis Kölling.
Selle tehnoloogia tuumik koosneb kahest välisest mahutist, mis on täidetud vedela elektrolüüdiga. Pumpade abil suunatakse need vedelikud läbi keskse elemendi, kus toimub keemiline reaktsioon ja tekibki elekter. Selline ehitus on üsna geniaalne: kui vajad rohkem energiat, ei pea ostma uut akut, vaid lisad lihtsalt suurema paagi.
Piisab vaid mahukamast «kütusepaagist», et hoida tulesid põlemas mitte mõne tunni, nagu tavaliste akupankadega, vaid mitu päeva.
Metallivaba tulevik ja «Coca-Cola mudel»
Stockholmi tehnoloogiaüritusel Techarena tutvustas Rivuse kaasasutaja Andreas Kölling Postimehele nende ambitsioonikat plaani. Erinevalt praegustest läbivoolupatareidest, mis toetuvad raskmetallile vanaadiumile (väga kallis), on Rivus välja töötanud orgaanilise, veepõhise keemia.
«Enamik tänaseid akutehnoloogiaid põhineb kriitilistel metallidel ja tarneahelad on 90% ulatuses väljaspool Euroopat. Vanaadiumi väärtusahelat kontrollivad samuti peamiselt Hiina ja Venemaa. Meie aga kasutame orgaanilisi materjale, mida saab toota siinsamas Euroopas tavalistes keemiatehastes,» rääkis Kölling.
Rivuse strateegia on lihtne: nad ei soovi ise ehitada massiivseid tehaseid, vaid tegutsevad sarnaselt Coca-Colale.
«Meil on «retsept» ehk elektrolüüdi koostis ja intellektuaalne omand. Meie partnerid keemiatööstuses toodavad seda meile ning seadmete tootjad saavad lihtsalt asendada senise kalli vanaadiumipõhise elektrolüüdi meie orgaanilise vedelikuga,» selgitas tegevjuht. See on lahendus, mis sobib juba olemasolevasse tehnoloogiasse.
Ei karda väga ei kuuma ega külma
Üks suurimaid muresid suurte akuparkide puhul on tuleoht ja keskkonnasõbralikkus. Rivuse tehnoloogia puhul on see mure murtud. Kuna tegemist on veepõhise ja pH-neutraalse keemiaga, ei põle see ega plahvata. See on ohutu isegi logistiliselt, lihtsustades transporti ja paigaldust.
Rääkides Eesti ja Põhjamaade karmist kliimast, on Kölling optimistlik: «Me muretseme pigem väga kuumade piirkondade pärast. Meie süsteem töötab optimaalselt vahemikus 1–40 °C. Kuna töö käigus tekib nagunii jääksoojust (energiaefektiivsus on umbes 75–85%), siis külmas kliimas jookseb süsteem isegi paremini. Ja seda jääksoojust saab kasutada näiteks hoonete kütmiseks.»
Mida orgaaniline läbivoolupatarei endast kujutab?
- 65–77% madalam elutsükli kulu võrreldes liitiumioon- ja vanaadiumakudega.
- 70% madalam alginvesteering (CapEx) võrreldes vanaadiumipõhiste süsteemidega.
- Suur tootmismaht: juba täna saab orgaanilist elektrolüüti toota suures mahus olemasolevates keemiatehastes.
Rivus on juba saanud oma esimese patendi ja ootab kinnitust veel kolmele. Kuigi USA ja Hiina konkurendid on suuremaid süsteeme püsti pannud kui rootslased, usub Rivuse tegevjuht nende tehnoloogia paremusse tänu suuremale energiatihedusele ja ohututele toormaterjalidele.
Salarelvast salvestuse standardiks?
Esimene kliendi pilootprojekt on plaanitud juba selleks suveks ja esimene täismõõdus konteinerilahendus peaks jõudma kliendini järgmise aasta alguses. Rivuse visioonis on pakkuda rohelisemat, odavamat ja vastupidavamat alternatiivi, mis vabastaks Euroopa energiasõltuvusest ja väljast toodavate haruldaste metallide vajadusest.
Kui taastuvenergia on seni olnud tujukas, sõltudes päikesest ja tuulest, mis paistab ja puhub kuidas juhtub, siis Rivuse orgaaniline salapärase koostisega vedelik on see, mis peaks muutma selle kõikumise stabiilseks vooluks.
VEDEL ELEKTER ⟩ Rootsi idufirma «Coca-Cola retsept» lubab energiasalvestuses revolutsiooni