Batteria di flusso al vanadio, gli ultimi progressi
(Rinnovabili.it) – Arriva dell’Istituto di fisica chimica di Dalian, dell’Accademia Cinese delle Scienze, l’ultimo progresso in materia di batterie di flusso al vanadio. Qui un gruppo di scienziati guidati dal Prof. Li Xianfeng ha sviluppato un innovativo stack – il comparto dove avviene l’ossidoriduzione – in grado di rendere questa tecnologia più conveniente.
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I vantaggi delle batterie di flusso redox
Con il rapido sviluppo delle energie rinnovabili non programmabili, i sistemi di stoccaggio energetico su larga scala hanno attirato una crescente attenzione sia da parte del mondo accademico che industriale. In questo contesto le batterie di flusso redox offrono interessanti vantaggi. A cominciare dal disaccoppiamento di energia e potenza, da un’alta efficienza e buona affidabilità. A ciò si aggiungono un’elevata flessibilità di progettazione, una risposta rapida e un lungo ciclo di vita.
Tra le flow battery, quelle con le prestazioni migliori per un’applicazione commerciale sono quelle al vanadio (VRFB). Il grande punto di forza di questo elemento? La sua capacità di esistere in una soluzione in quattro diversi stati di ossidazione per realizzare una batteria con un singolo elemento elettroattivo. Peccato che l’adozione diffusa di questa tecnologia sia ancora fortemente ostacolata dagli elevati costi di capitale.
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Un nuovo stack “made in China”
Per abbassare i costi il team cinese ha lavorato sullo stack, il cui costo è connesso alla densità di potenza. Più precisamente maggiore è la densità di potenza, minore è il volume dello stack, con conseguente riduzione dei costi alle stesse condizioni di potenza in uscita. Impiegando membrane composite porose altamente selettive (sviluppate internamente) e piastre bipolari saldabili altamente conduttive, il team del Prof. Li ha sviluppato uno stack con una densità di potenza di 70kW. Il risultato è una VRFB con una densità di potenza volumetrica di 130 kW/m3 e una riduzione dei costi del 40%.
L’efficienza energetica di questo componente è dell’81,0% in condizioni di carica e scarica a potenza nominale di 70 kW, e dell’82,1% in condizioni di carica e scarica a potenza costante di 60 kW; inoltre, lo stack funziona stabilmente dopo più di 1.200 cicli, con un decadimento dell’efficienza energetica solo dell’1,7%. Utilizzando questa innovazione, un modulo d’accumulo in un container da 6 metri può essere aggiornato da 250 kW a 500 kW senza aumentare notevolmente le dimensioni delle unità di potenza e il costo delle strutture di supporto del sistema.