Baterai aliran adalah cawan suci penyimpanan jaringan. Mereka membiarkan kami menyimpan tenaga angin dan surya untuk hari hujan. Namun sampai saat ini, harganya terlalu mahal untuk dianggap penting.
Mereka mengandalkan vanadium. Ini jarang terjadi. Ini tidak stabil. Itu mahal.
Kini, para ilmuwan di Queen’s University Belfast telah mengubah persamaan tersebut. Mereka membuat baterai aliran menggunakan besi.
Besi ada dimana-mana. Itu murah. Itu mengubah permainan.
Solusi £74 yang Dapat Menyelamatkan Jaringan Listrik
Dr Hugh O’Connor terjebak. Dia sedang menyelesaikan PhD-nya. Dia membutuhkan sel baterai aliran.
Opsi komersial berharga £2.000 hingga £3.000. Itu gila untuk proyek siswa.
Jadi, dia mulai mencetak 3D.
Dia bermain-main. Dia gagal. Dia mengubah.
Akhirnya, sel buatannya berfungsi. Itu berhasil. Biayanya hampir tidak ada.
Namun ketika dia mencoba membagikan hasilnya, dia menemui jalan buntu. Datanya tidak cocok dengan laboratorium lain. Mengapa?
Karena setiap orang menggunakan peralatan yang berbeda. Bagian yang berbeda. Metode perakitan yang berbeda.
Membandingkan apel dengan jeruk itu mudah. Membandingkan apel dengan apel itu sulit.
Komunitas ilmiah mengalami krisis reproduktifitas. Ini memperlambat inovasi.
“Jika kita semua ingin mencapai angka 2.500 dan mencapai titik nol… lebih banyak listrik yang perlu disimpan dalam teknologi seperti baterai aliran.”
O’Connor memiliki sel yang murah dan berfungsi. Dia bisa saja menjualnya. Dia bisa menghasilkan uang dengan cepat.
Atasannya mengatakan tidak.
Sebaliknya, mereka merilis desainnya secara gratis.
Sekarang menjadi standar. Kit baterai aliran QUB berharga sekitar £74.
Ini mencakup sekitar sepuluh komponen. Potongan cetakan 3D. Membran. Gasketnya. Elektroda. Kolektor saat ini.
Mereka bahkan menyertakan instruksi manual “gaya Ikea”.
Dunia mengikuti instruksinya.
Mengapa Besi Mengalahkan Vanadium dalam Penyimpanan Energi
Baterai aliran menyimpan energi dalam cairan. Baterai lithium-ion menggunakan elektroda padat.
Ini bukan sekedar perbedaan kecil. Ini adalah perubahan mendasar dalam cara kita menangani kepadatan daya dan keamanan.
Kebanyakan baterai aliran menggunakan elektrolit vanadium. Vanadium lebih banyak terdapat di kerak bumi dibandingkan litium.
Namun Anda tidak bisa begitu saja menggalinya dengan mudah. Produksi terkonsentrasi. Beberapa negara mengontrol pasokan. Hal ini menimbulkan risiko geopolitik. Ini menaikkan harga. Ini membatasi skalabilitas.
Besi berbeda.
Besi berlimpah. Ini berkelanjutan. Itu aman.
Menggunakan elektrolit berbasis besi menghilangkan hambatan. Hal ini membuka pintu air untuk adopsi secara luas.
Tiongkok telah membuat baterai aliran vanadium skala besar. Skotlandia menjalankan uji coba. Namun kemajuan global berjalan lambat. Datanya tidak konsisten.
Dengan desain QUB, laboratorium di seluruh dunia menggunakan perangkat keras yang sama persis.
Hal ini memungkinkan dilakukannya penelitian yang kuat dan dapat dibandingkan. Dr Josh Bailey, seorang Illuminate Fellow di QUB, melihatnya dengan jelas.
Standardisasi Sains untuk Mempercepat Net Zero
Replikabilitas adalah mesin ilmu pengetahuan. Tanpanya, kemajuan akan terhenti.
Dengan mendistribusikan standar ini, QUB membantu para ilmuwan di seluruh dunia untuk saling berkomunikasi. Mereka menggunakan peralatan yang identik.
Hasilnya dapat diandalkan. Temuan ini dapat diukur.
“Sejujurnya kami yakin bahwa aliran baterai dapat dipercepat melalui studi reproduktifitas ini,” kata Bailey.
“Jika kita semua menggunakan standar yang sama… teknologi ini dapat diterapkan dengan lebih cepat.”
Ini bukan hanya tentang teori lagi.
Energi terbarukan adalah pemenangnya. Tahun lalu, energi terbarukan menghasilkan lebih banyak listrik dibandingkan batu bara secara global. Inggris mencapai rekor tertinggi dalam pembangkitan energi terbarukan.
Tapi kita masih perlu menyimpannya.
Angin tidak selalu bertiup. Matahari tidak selalu bersinar.
Tanpa penyimpanan yang terjangkau, kita membuang-buang energi. Kami mematikan turbin ketika permintaan rendah. Kami menyaring grid.
Baterai aliran memecahkan masalah ini. Mereka bisa duduk di tanah. Mereka bisa bertahan selama beberapa dekade. Mereka tidak terdegradasi seperti lithium-ion.
Tapi hanya jika harganya murah. Dan hanya jika itu standar.
Peningkatan dari Sel Tunggal ke Industri
Terobosan ini tidak hanya terjadi pada bidang kimia. Itu ada di dalam sistem.
O’Connor dan Bailey bergerak melampaui sel tunggal. Mereka sedang menguji tumpukan yang lebih besar.
Menjalankan kimia di lemari asam adalah satu hal. Menskalakannya ke tingkat industri adalah hal lain.
“Anda harus melihat seperti apa setelah Anda menumpuknya,” kata Bailey.
“Sel tunggal, tumpukan, sistem… yang membawa kita pada jalur inovasi.”
Kami melihat masa depan dimana penyimpanan energi sama lazimnya dengan pipa ledeng. Tempat kami menyimpan kelebihan daya dan mengeluarkannya saat dibutuhkan.
Dimana baterai besi, yang dicetak di laboratorium dan dirakit di dapur, menjadi tulang punggung jaringan net-zero.
Ini dimulai dengan masalah £2.000.
Itu diakhiri dengan solusi £74.
Dan sekarang, sedang dibangun dimana-mana.
Selebihnya hanya rekayasa. Dan kesabaran.
