Thiết kế bộ pin sử dụng công nghệ pin sắt - khí của Form Energy. Ảnh: Form Energy

Công ty Form Energy ở Somerville, Massachusetts lên kế hoạch biến đổi một nhà máy sản xuất giấy cũ ở Lincoln, Maine, thành nơi lắp đặt bộ pin lớn nhất thế giới, có thể cung cấp 85 MW cho lưới điện. Trong khi các giải pháp lưu trữ năng lượng khác như nhà máy thủy điện tích năng có công suất lớn hơn nhiều, đây sẽ là dự án lắp đặt đầu tiên ở quy mô như vậy chỉ sử dụng công nghệ pin, Interesting Engineering hôm 16/8 đưa tin.

Khi thế giới chuyển sang sử dụng năng lượng sạch với các nhà máy điện gió và mặt trời ngày càng phổ biến, nhu cầu đối với giải pháp lưu trữ năng lượng tái tạo quy mô lớn cũng trở nên cấp thiết. Dù thủy điện tích năng có thể cung cấp công suất lớn, giải pháp đó cũng đòi hỏi quá trình xây dựng phức tạp và không khả thi ở mọi địa điểm.

Pin lithium - ion hiện nay là giải pháp lưu trữ năng lượng linh hoạt duy nhất. Tuy nhiên, công nghệ này khá tốn kém, hạn chế về thời lượng, đồng thời đi kèm rủi ro, đặc biệt ở khu vực có nhiệt độ cao. Form Energy sử dụng công nghệ pin sắt - khí, có chi phí rẻ bằng 1/10 pin lithium - ion, có thể cung cấp năng lượng trong 100 giờ, không bắt lửa và dễ tái chế hơn.

Pin sắt - khí sử dụng vật liệu đơn giản gồm sắt, nước và không khí. Nó dựa vào hiện tượng gỉ sét và chất điện ly chứa nước không bắt lửa. Khi pin phóng điện, nó dùng oxy từ không khí để biến đổi sắt kim loại thành oxit sắt hay gỉ sét. Trong quá trình sạc, oxit sắt được biến đổi trở lại thành sắt và giải phóng oxy.

Một module pin sắt - khi lớn cỡ bộ máy giặt - sấy. Nó chứa khoảng 50 ô pin, mỗi ô cao khoảng gần một mét, nhúng chìm trong chất điện ly. Sau đó, nhiều module được xếp vào lồng để bảo vệ và tạo thành cụm điện cấp megawatt. Form Energy sẽ sử dụng các cụm này để lưu trữ 85 MW điện với thời lượng 100 giờ, biến nó thành bộ pin lớn nhất thế giới.

Tính đến nay, các dự án đã hoàn thành của Form Energy bao gồm bộ pin công suất vài MW, chủ yếu xây dựng cho công ty điện. Ở Lincoln, Maine, công ty đang thực hiện dự án độc lập. Ngoài lập kỷ lục, dự án sẽ giúp giải quyết vấn đề khan hiếm năng lượng mà những bang trong vùng đang đối mặt. Khu vực này có nguồn cung cấp khí hóa thạch hạn chế do quy định về bảo vệ môi trường cấm xây dựng đường ống mới. Do đó, cả vùng phụ thuộc vào khí tự nhiên hóa lỏng để đáp ứng nhu cầu điện ngày càng tăng.

Bộ pin của Form Energy sẽ giúp lưu trữ năng lượng tái tạo từ các công viên điện gió và mặt trời, giúp đáp ứng nhu cầu của lưới điện khi công suất sản xuất thấp. Bộ Năng lượng Mỹ (DOE) đã cấp kinh phí 147 triệu USD để xây dựng dự án và dự kiến bộ pin sẽ hoạt động năm 2028.