Polski magazyn energii. Które technologie wchodzą w grę?

Polscy naukowcy rozwijają technologie magazynowania energii. Czołowe ośrodki naukowe skupiają się na kilku rozwiązaniach. Ich skuteczna komercjalizacja mogłaby uruchomić krajową produkcję magazynów i uniezależnić ją od importu niezbędnych surowców i komponentów.
Polska Agencja Prasowa (PAP) opisała dwa kluczowe projekty realizowane przez polskie uczelnie w zakresie magazynowania energii. Nawiązała przy tym do słów minister klimatu i środowiska Pauliny Hennig-Kloski, która zapewniła niedawno, że w Polsce mamy już opracowaną krajową technologię magazynów energii.
Jak informuje PAP, chodzi o technologię rozwijaną w ramach projektu KLAB przez zespół naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego (UW) pod przewodnictwem prof. Andrzeja Czerwińskiego. Opracowany przez nich magazyn energii ma bazować na technologii kompozytowej węglowo-ołowiowej. Magazyny energii rozwijane przez warszawską uczelnię ma cechować bezpieczeństwo użytkowania i niski koszt przechowywania energii.
Testy magazynu KLAB
Obecnie magazyn energii KLAB ma być testowany na Uniwersytecie Warszawskim. Na początku 2024 r. na Wydziale Chemii UW został zainstalowany demonstrator systemu magazynowania energii o pojemności 15 kWh zasilany panelami fotowoltaicznymi o mocy 10 kW.
Rozwijane przez polskich naukowców projekty ogniw i magazynów energii na razie nie wyszły jeszcze z laboratorium. Jak podkreślają naukowcy zaangażowani w prace nad polskimi technologiami magazynowania energii, aby mogły one stać się przedmiotem komercjalizacji, potrzebne są ogromne nakłady.
Naukowcy z UW mają prowadzić prace nad adaptacją linii produkcyjnej, która dotychczas służyła do produkcji akumulatorów ołowiowo-kwasowych. Koszt adaptacji jest szacowany przez prof. Czerwińskiego na co najmniej kilkadziesiąt milionów złotych.
Badania nad technologią ogniw kwasowo-węglowych
Zespół prof. Czerwińskiego już kilka lat temu otrzymał dofinansowanie na rozwój swojej technologii w ramach projektu „Magazynowanie energii elektrycznej – Strumień Bateria”. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju przyznało na ten cel 5 mln zł. Przedmiotem tego projektu były prace nad technologią ogniw kwasowo-węglowych, w których zastąpiono niektóre ołowiane elementy konstrukcyjne specjalnie opracowanym przewodzącym węglem porowatym. Dzięki temu w akumulatorze miało zostać zmniejszone zużycie ołowiu o około 40%, a gęstość energii zmagazynowanej (Wh/kg) miała być większa o około 50% przy niższych kosztach produkcji (około 50 dol./kWh) w stosunku do zwykłych akumulatorów ołowiowo-kwasowych.
Akumulatory KLAB ma cechować też wysoka odporność eksploatacyjna (autorzy projektu deklarują osiem lat pracy ciągłej z panelami fotowoltaicznymi) oraz niewielka utrata energii podczas ich przechowywania w stanie naładowania (około 2% miesięcznie). Akumulatory mają działać w szerokim zakresie temperatur (od -35 do +55 st. C ), a wszystkie materiały oraz elementy konstrukcyjne miałyby być dostępne w Polsce.
Ogniwa sodowo-jonowe z UJ
Inna krajowa technologia magazynowania energii jest rozwijana przez naukowców z Krakowa. Pracuje nad nią Zespół Technologii Materiałów i Nanomateriałów w Zakładzie Technologii Chemicznej Uniwersytetu Jagiellońskiego (UJ) pod kierownictwem prof. Marcina Molendy. Naukowcy z Krakowa stawiają na rozwój magazynów energii na bazie technologii ogniw sodowo-jonowych.
O ile technologia węglowo-kompozytowa nie jest szerzej rozwijana na świecie, o tyle nad ogniwami sodowo-jonowymi pracują najwięksi globalni producenci baterii. Widzą oni w tych ogniwach tańszą alternatywę dla obecnie najpopularniejszej technologii bateryjnej, bazującej na chemii litowo-jonowej.
Projekt magazynów wykorzystujących ogniwa sodowo-jonowe został zainaugurowany dwa lata temu, a zaangażowały się w niego wówczas m.in. Grupa Azoty, Orlen, PGE, KGHM oraz czołowe uczelnie z Krakowa i Warszawy. Przy produkcji ogniw mają być stosowane surowce dostępne w kraju – w tym sód, żelazo i siarka.
Jak przekazał w rozmowie z PAP przedstawiciel Orlenu, uczestnicy projektu budowy krajowych magazynów sodowo-jonowych obecnie czekają na uruchomienie dofinansowania prac badawczo-rozwojowych. W ocenie prof. Marcina Molendy koszt opracowania prototypu magazynu i etap pilotażowy powinny pochłonąć około 200 mln zł, natomiast koszt uruchomienia fabryki zdolnej do produkcji ogniw o pojemności 5 GWh rocznie to ghjprzynajmniej 1,5 mld zł.
– Kontrola nad produkcją magazynów energii oraz ich dostępność jest w perspektywie długoterminowej kwestią strategiczną dla bezpieczeństwa energetycznego Polski i każdego państwa – komentuje w rozmowie z PAP prof. Marcin Molenda. – Obecne programy wsparcia zakupu czy budowy magazynów energii są słuszne, ale jest to tylko niezbędne działanie doraźne, które nie zabezpieczy dostaw na przyszłość – z tej ścieżki nie ma odwrotu. Jednak na takim finasowaniu korzystają przede wszystkim podmioty chińskie – dodaje naukowiec cytowany przez PAP.
Zespół Technologii Materiałów i Nanomateriałów Uniwersytetu Jagiellońskiego rozwija także inne technologie magazynowania energii. Więcej o efektach prac naukowców UJ w artykule: Akumulatory z UJ szansą na niezależność od dostawców drogich surowców.
Piotr Pająk
piotr.pajak@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
Ołowiowy o nieznanej gęstości zapewne 90-120 Wh/kg za 50$?
To już Chińczyk w PL w detalu razem z transportem sprzedaje taniej
W energetyce ważnym parametrem je trwałość i pewnie dlatego o niej nie wspomniano
Z całym szacunkiem do polskich naukowców i uczelni państwowych ale ich ostanie kilkanaście lat „grantobrania” z NCBIR czy NCN w sposób marginalny wpłynęło na polską gospodarkę. Przepalanie pieniędzy z UE na projekty naukowe które się kończą na niczym .Czy słyszał ktoś o jakieś udanej komercjalizacji polskiego wynalazku na światowym poziomie z ramach projektów NCBiR ?
@Wnikliwy Tak, chociażby detektory podczerwieni firmy VIGO Photonics, na opracowanie których spółka kilkukrotnie otrzymywała granty właśnie m.in. z NCBIR. Pewnie więcej by było, tak z pamięci piszę na szybko co mi przychodzi do głowy.
do Spóźnione;Nie 90-120wh za 50$ tylko 1kWh za 50$