Zinko-vzduchové akumulátory Zinc8 míří do praxe

Nabíjecí zinko-vzduchové akumulátory jsou sice relativní novinkou, přesto se už začínají nasazovat do praxe. Společnost Zinc8 má v následujících dvou letech postavit hned několik úložišť energie.

Vývoj akumulátorů se děje na mnoha frontách, vylepšují se klasické lithiové akumulátory, jsou zde i funkční prototypy organických akumulátorů a jednou z dalších skupin, které by mohly posunout ukládání energie dál, jsou zinko-vzduchové akumulátory. V nenabíjecí formě jde o téměř dvě století starou technologii, které trvalo skoro století, než se začala používat, a dnes ji běžně najdeme třeba v bateriích pro naslouchátka. Pokud však jde o nabíjecí formu, ta se začala objevovat až na přelomu tisíciletí a poháněla už i některé elektromobily. Nejde o úplnou hudbu budoucnosti, protože nabíjecí zinko-vzduchové akumulátory má už např. společnost NantEnergy, které jsou také už i prakticky nasazovány. Rozhodně tak nejde o něco, co by bylo jen v laboratoři a nějakou "revoluční" baterií, která nikdy nespatří světlo světa. Dalším praktickým nasazením se bude moci už brzy pochlubit kanadská společnost Zinc8.
 

 
Ta má pro zákazníka New York Power Authority postavit 10hodinový akumulátor 100kW/1MWh do roku 2022. Tato zakázka vznikla na základě soutěže o co nejlepší 8hodinové řešení úložiště energie. To znamená např. to, že pokud má akumulátor dodávat výkon 100 kW, tak musí zvládnout uložení 800 kWh, tedy schopnost dodávat tento výkon po dobu 8 hodin. V Brooklynu v New Yorku má i další zakázku pro ddevelopera Digital Energy, zde rovnou na 15hodinový akumulátor 100kW/1,5MWh. V Kanadě je třetí zákazník, který má už v příštím roce využívat akumulátor, jenž je schopen dodávat 40 kW.
 
Zinko-vzduchový akumulátor společnosti Zinc8 je typem hybrid-flow. V podstatě to funguje tak, že je nabíjen pomocí energie proudící např. ze solární farmy (nebo jiného zdroje), vytváří nabité zinkové částice a vedlejším produktem je kyslík. Tyto částice putují do nádrže s elektrolytem, kterým je zde hydroxid draselný. Pro vybíjení tu máme opačný proces, nasává se kyslík ze vzduchu, uvolňuje se elektrická energie a oxid zinečnatý. Ten se opět při nabíjení přemění na zinkové částice, uvolní kyslík, a takto se to opakuje. Firma navíc vyvinula i systém, který řeší problémy s dendrity a degradací elektrod.
 

 
Velkou výhodou zinko-vzduchových akumulátorů vůči klasickým Li-ion má být především to, že zvýšení kapacity neznamená adekvátně větší akumulátor se všemi jeho součástmi, ale jen větší nádrž s elektrolytem a více elektrolytu. Všechny ostatní části mohou zůstat totožné. Cena se tedy se zvyšováním kapacity příliš nemění. Zatímco lithiové akumulátory pro tyto vyrovnávací systémy stojí v 8hodinové a dlouhodobějších verzích na cca $300 za kWh, v případě zinko-vzduchové verze je to $250 za kWh. 32hodinová verze už ale vyjde v přepočtu jen na $100 za kWh a 72hodinová pak na $60 za kWh. To už je jen pětina proti Li-Ion. Výhodou je i vyšší bezpečnost, díky čemuž nejsou potřeba taková bezpečnostní opatření.
 
Tyto akumulátory ale mají i své nevýhody. Asi tou největší je nízká "round-trip" efektivita (vztah mezi množstvím elektrické energie, kterou se akumulátor nabije, a energií, kterou dokáže ve finále dodat). Zatímco u Li-Ion akumulátorů se pohybujeme obvykle někde okolo 80-90 %, tyto zinko-vzduchové akumulátory jsou jen někde mezi 65 až 70 %. Třetina energie ze zdroje se tak efektivně nevyužije. A to je dost velká ztráta. Nicméně vidíme, že způsobů, jak ukládat energii z obnovitelných zdrojů a jak vytvářet různé energetické buffery pro vyrovnávání odběrových špiček spojených s obnovitelnými zdroji i elektromobily, tu máme hned několik. Naopak to tedy vypadá, že tyto jinak problematické technologie se nepřímo zasadí o významnější stabilizaci sítí a nikoli jejich destabilizaci.
 
Vedle nasazování zinko-vzduchových akumulátorů tu máme např. i využívání vysloužilých lithiových článků ze starších elektromobilů, slibně vypadají i levnější draslíkové akumulátory, které se sice nezdají být ideálními pro elektrická auta, ale pro elektrické sítě mohou být vhodnými kandidáty.