Compania japoneză NGK va construi o nouă centrală de baterii în Germania, folosind tehnologia sulfurii de sodiu, populară cândva, dar împinsă spre uitare de litiu-ion

Centralele mari de baterii sunt construite în număr mai mare ca oricând aproape peste tot în lume, în primul rând pentru a putea stoca energia produsă regenerabil şi intermitent şi a o putea folosi atunci când e nevoie în reţea. Iar principalele tipuri de baterii sunt cele litiu-ion cu nichel, mangan şi cobalt, sau LFP-ul cu litiu fier-fosfat. Totuşi, compania japoneză NGK vrea să amintească lumii despre o tehnologie mai veche şi mai ecologică de baterii, pe bază de sulfură de sodiu, şi anunţă că va construi în Germania o asemenea centrală de baterii, pentru a stoca energia produsă de un parc eolian şi altul fotovoltaic de alături, iar această energie va fi folosită de o fabrică de producţie a hidrogenului verde.

Bateriile cu sulfură de sodiu există de mult timp şi chiar îşi începuseră ascensiunea acum vreo 20 de ani, dar ulterior cele litiu-ion le-au împins spre uitare, datorită performanţelor mai bune. Totuşi, japonezii de la NGK au creat baterii cu sulfură de sodiu care sunt puse exact în aceleaşi forme de containere, pentru centrale specializate, şi anunţă că bateriile lor au şi densitate energetică apropiată cu litiu-ion, şi costuri similare, doar că puterea de descărcare e mai mică, ceea ce dictează o perioadă uşor mai mare de descărcare. Deci, în loc de 2-4 ore descărcare atunci când operează la maxim, ca cele litiu-ion, cele cu sulfură de sodiu se pot descărca în 5-8 ore, ceea ce e un pic mai mult decât durata vârfurilor de consum din reţea, dar în cazul unei fabrici de hidrogen poate fi foarte util, întrucât asta înseamnă că bateriile pot stoca energie pentru mai multe ore de funcţionare.

Avantajul bateriilor cu sulfură de sodiu e că acestea nu conţin materiale rare precum litiul, cobaltul sau altele, ci sunt formate în principal pe bază de sulf şi sodiu, care formează sulfura. Astfel, ele sunt oarecum mai ecologice, pentru că materia primă e mai uşor de obţinut. Dar şi aceste tipuri de baterii au în istorie cazuri cu incendii grave, deci nu neapărat o soluţie minune.

Şi o altă problemă a lor e că operarea lor presupune ca miezul acestora să fie menţinut la o temperatură de minim 120 grade Celsius, pentru a aduce sulfura de sodiu la topire, dar anterior funcţionalitatea acestor baterii era asigurată la 250-350 grade. Menţinerea acestei temperaturi consuma o parte din energie, de asta randamentul lor era de 80-87%, deci tot simţitor mai mic decât la bateriile litiu-ion.

O altă problemă a acestor baterii era durata lor de viaţă scurtă, de doar 1.000 cicluri, cât se estima în primii ani când această tehnologie luase amploare. Bateriile construite, însă, au denotat o durată de viaţă mai lungă. Iar acum cei de la NGK spun că bateriile lor mult mai evoluate şi mai moderne au, de fapt, o durată de viaţă de 7.300 cicluri, ceea ce ar însemna 20 de ani operare.

Noua centrală va fi construită în două etape. La prima etapă ea avea 72 de baterii în formă de containere de 20 de picioare, ele însumând o capacitate de stocare de 104,4 MWh, iar ulterior capacitatea totală centralei va fi mărită la 230 MWh. Cele 104,4 MWh de capacitate iniţială pot livra o putere de 18 MW, ceea ce înseamnă că se vor descărca în timp de aproape 6 ore.

Fiecare container al acestor baterii NGK poate livra o putere de 250 kW şi stochează 1.450 kWh. Deci, deşi NGK spune că densitatea energetică e comparabilă, ea e oricum departe de parametrii bateriilor litiu-ion actuale, care pot conţine o capacitate dublă sau triplă în acelaşi volum, iar în cazul ultimei baterii CATL Tener, un container similar poate stoca 6,25 MWh electricitate.

De ce ar fi ales fabrica de hidrogen din Germania acest tip de baterii atunci? Ei bine, pentru că are nevoie de o altă diagramă de descărcare decât bateriile de reţea, cu timp mai îndelungat de operare, pe parcursul nopţii spre exemplu. Dar şi pentru că cei care au fost contractaţi să proiecteze această centrală sunt cei de la BASF, o companie care are un parteneriat cu NGK şi a participat la elaborarea acestor baterii cu sulfură de sodiu. Deci, există şi un interes direct al celor de la BASF de a mai scoate la iveală aceste baterii cu o tehnologie care fusese dată uitării.

Foto: Construcţia bateriilor cu sulfură de sodiu NGK

Apropo, în prezent NGK a rămas singurul producător din lume care mai produce asemenea tip de baterii. În lume ar exista acum centrale cu baterii pe bază de sulfură de sodiu ce ar însuma circa 5 GWh de capacitate, ceea ce e cam de 200 ori mai puţin în comparaţie cu cele litiu-ion.