CAMBRIDGE, Μασαχουσέτη και San Leandro, Καλιφόρνια.Μια νέα start-up που ονομάζεται Quino Energy επιδιώκει να φέρει στην αγορά μια λύση αποθήκευσης ενέργειας σε κλίμακα δικτύου που αναπτύχθηκε από ερευνητές του Χάρβαρντ για να προωθήσει την ευρύτερη υιοθέτηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Επί του παρόντος, περίπου το 12% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας στις ΗΠΑ προέρχεται από αιολική και ηλιακή ενέργεια, η οποία ποικίλλει ανάλογα με τα καθημερινά καιρικά μοτίβα.Προκειμένου η αιολική και η ηλιακή ενέργεια να διαδραματίσουν μεγαλύτερο ρόλο στην απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές του δικτύου, ενώ εξακολουθούν να καλύπτουν αξιόπιστα τη ζήτηση των καταναλωτών, οι φορείς εκμετάλλευσης δικτύων συνειδητοποιούν την ανάγκη να αναπτύξουν συστήματα αποθήκευσης ενέργειας που δεν έχουν ακόμη αποδειχθεί οικονομικά αποδοτικά σε μεγάλη κλίμακα.
Οι καινοτόμες μπαταρίες οξειδοαναγωγικής ροής που βρίσκονται επί του παρόντος υπό εμπορική ανάπτυξη θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ανατροπή της ισορροπίας προς όφελός τους.Η μπαταρία ροής χρησιμοποιεί έναν υδατικό οργανικό ηλεκτρολύτη και επιστήμονες υλικών του Χάρβαρντ με επικεφαλής τους Michael Aziz και Roy Gordon της Σχολής Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών John A. Paulson (SEAS) και του Τμήματος Χημείας, Ανάπτυξης Χημικών και Χημικής Βιολογίας.Το Γραφείο Τεχνολογικής Ανάπτυξης του Χάρβαρντ (OTD) χορήγησε στην Quino Energy μια αποκλειστική παγκόσμια άδεια για την εμπορία συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιώντας χημικά προσδιορισμένα από εργαστήριο, συμπεριλαμβανομένων ενώσεων κινόνης ή υδροκινόνης ως ενεργών υλικών σε ηλεκτρολύτες.Οι ιδρυτές της Quino πιστεύουν ότι το σύστημα μπορεί να προσφέρει επαναστατικά οφέλη όσον αφορά το κόστος, την ασφάλεια, τη σταθερότητα και την ισχύ.
«Το κόστος της αιολικής και ηλιακής ενέργειας έχει μειωθεί τόσο πολύ που το μεγαλύτερο εμπόδιο για την απόκτηση της περισσότερης ενέργειας από αυτές τις ανανεώσιμες πηγές είναι η διαλείπουσα λειτουργία τους.Ένα ασφαλές, επεκτάσιμο και οικονομικό μέσο αποθήκευσης μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα», δήλωσε ο Aziz, διευθυντής της Gene.και η Tracy Sykes, Καθηγήτρια Τεχνολογίας Υλικών και Ενέργειας στο Πανεπιστήμιο Harvard SEAS και Αναπληρώτρια Καθηγήτρια στο Περιβαλλοντικό Κέντρο του Χάρβαρντ.Είναι ο συνιδρυτής της Quino Energy και υπηρετεί στο επιστημονικό συμβουλευτικό συμβούλιο της.«Όσον αφορά τη σταθερή αποθήκευση σε κλίμακα δικτύου, θέλετε η πόλη σας να λειτουργεί τη νύχτα χωρίς άνεμο χωρίς καύση ορυκτών καυσίμων.Υπό τυπικές καιρικές συνθήκες, μπορείτε να έχετε δύο ή τρεις ημέρες και σίγουρα θα έχετε οκτώ ώρες χωρίς ηλιακό φως, επομένως μια διάρκεια εκφόρτισης 5 έως 20 ωρών στην ονομαστική ισχύ μπορεί να είναι πολύ χρήσιμη.Αυτή είναι η καλύτερη επιλογή για μπαταρίες ροής και πιστεύουμε ότι είναι συγκρίσιμες με τις βραχυπρόθεσμες μπαταρίες ιόντων λιθίου, πιο ανταγωνιστικές».
«Η μακροπρόθεσμη αποθήκευση δικτύου και μικροδικτύων είναι μια τεράστια και αυξανόμενη ευκαιρία, ειδικά στην Καλιφόρνια όπου επιδεικνύουμε το πρωτότυπό μας», δήλωσε ο Δρ. Eugene Beh, συνιδρυτής και Διευθύνων Σύμβουλος της Quino Energy.Γεννημένος στη Σιγκαπούρη, ο Beh έλαβε το πτυχίο και το μεταπτυχιακό του από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ το 2009 και το διδακτορικό του.από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, επιστρέφοντας στο Χάρβαρντ ως ερευνητής από το 2015 έως το 2017.
Η οργανική υδατοδιαλυτή εφαρμογή της ομάδας του Χάρβαρντ μπορεί να προσφέρει μια πιο προσιτή και πρακτική προσέγγιση από άλλες μπαταρίες ροής που βασίζονται σε ακριβά, περιορισμένης κλίμακας εξορυσσόμενα μέταλλα όπως το βανάδιο.Εκτός από τους Gordon και Aziz, 16 εφευρέτες εφαρμόζουν τις γνώσεις τους στην επιστήμη των υλικών και τη χημική σύνθεση για να εντοπίσουν, να δημιουργήσουν και να δοκιμάσουν μοριακές οικογένειες με κατάλληλη ενεργειακή πυκνότητα, διαλυτότητα, σταθερότητα και συνθετικό κόστος.Πιο πρόσφατα στο Nature Chemistry τον Ιούνιο του 2022, επέδειξαν ένα πλήρες σύστημα μπαταρίας ροής που υπερνικά την τάση αυτών των μορίων ανθρακινόνης να αποικοδομούνται με την πάροδο του χρόνου.Εφαρμόζοντας τυχαίους παλμούς τάσης στο σύστημα, μπόρεσαν να αναδιατάξουν ηλεκτροχημικά τα μόρια που μεταφέρουν ενέργεια, παρατείνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής του συστήματος και μειώνοντας έτσι το συνολικό του κόστος.
«Σχεδιάσαμε και επανασχεδιάσαμε εκδόσεις αυτών των χημικών ουσιών με γνώμονα τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα — που σημαίνει ότι προσπαθήσαμε να τις ξεπεράσουμε με διάφορους τρόπους», δήλωσε ο Gordon, Thomas D. Cabot Καθηγητής Χημείας και Χημικής Βιολογίας, επίτιμος συνταξιούχος.ο οποίος είναι και επιστημονικός σύμβουλος του Quino.«Οι μαθητές μας εργάζονται πολύ σκληρά για να εντοπίσουν μόρια που μπορούν να αντέξουν τις συνθήκες που συναντούν στις μπαταρίες σε διάφορες καταστάσεις.Με βάση τα ευρήματά μας, είμαστε αισιόδοξοι ότι οι μπαταρίες ροής γεμάτες με φθηνές και κοινές κυψέλες μπορούν να καλύψουν τις μελλοντικές ανάγκες ζήτησης για βελτιωμένη αποθήκευση ενέργειας».
Εκτός από την επιλογή για πλήρη συμμετοχή στον Κύκλο Επιχειρηματικότητας του Χάρβαρντ για το 2022, στο πρόγραμμα Berkeley Haas Cleantech IPO και στο Rice Alliance Clean Energy Acceleration Program (ονομάστηκε μία από τις πιο υποσχόμενες startups ενεργειακής τεχνολογίας), η Quino έχει επίσης αναγνωριστεί από το Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών (DOE) επέλεξε 4,58 εκατομμύρια δολάρια σε μη διαλυτική χρηματοδότηση από το Γραφείο Προηγμένης Κατασκευής του Υπουργείου Ενέργειας, το οποίο θα υποστηρίξει την ανάπτυξη της εταιρείας επεκτάσιμων, συνεχών και οικονομικά αποδοτικών χημικών συνθετικών διεργασιών για μπαταρίες οργανικής ροής νερού.
Ο Beh πρόσθεσε: «Είμαστε ευγνώμονες στο Υπουργείο Ενέργειας για τη γενναιόδωρη υποστήριξή του.Η υπό συζήτηση διαδικασία θα μπορούσε να επιτρέψει στην Quino να δημιουργήσει αντιδραστήρια μπαταρίας υψηλής απόδοσης από πρώτες ύλες χρησιμοποιώντας ηλεκτροχημικές αντιδράσεις που μπορούν να πραγματοποιηθούν εντός της ίδιας της μπαταρίας ροής.Εάν είμαστε επιτυχημένοι, χωρίς την ανάγκη για χημικό εργοστάσιο - ουσιαστικά, η μπαταρία ροής είναι το ίδιο το εργοστάσιο - πιστεύουμε ότι αυτό θα προσφέρει το χαμηλό κόστος παραγωγής που απαιτείται για την εμπορική επιτυχία».
Επενδύοντας σε νέες τεχνολογίες, το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ στοχεύει να μειώσει το κόστος της μακροπρόθεσμης αποθήκευσης ενέργειας σε κλίμακα δικτύου κατά 90 τοις εκατό σε μια δεκαετία σε σύγκριση με τα σημεία αναφοράς ιόντων λιθίου.Το τμήμα υπεργολαβίας του βραβείου DOE θα υποστηρίξει περαιτέρω έρευνα για την καινοτομία της χημείας των μπαταριών ροής του Χάρβαρντ.
«Οι λύσεις μακροπρόθεσμης αποθήκευσης ενέργειας Quino Energy παρέχουν σημαντικά εργαλεία για τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και τους διαχειριστές δικτύου καθώς προσπαθούμε να επιτύχουμε τον διπλό στόχο πολιτικής της αύξησης της διείσδυσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας διατηρώντας παράλληλα την αξιοπιστία του δικτύου», δήλωσε ο πρώην Επίτροπος Δημοσίων Υπηρεσιών του Τέξας και νυν Διευθύνων Σύμβουλος Brett Perlman.Μελλοντικό Κέντρο του Χιούστον.
Μια επιχορήγηση 4,58 εκατομμυρίων δολαρίων DOE συμπληρώθηκε από τον πρόσφατα κλειστό κύκλο εκκίνησης της Quino, ο οποίος συγκέντρωσε 3,3 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ από μια ομάδα επενδυτών με επικεφαλής την ANRI, μια από τις πιο δραστήριες εταιρείες κεφαλαίων επιχειρηματικού κινδύνου αρχικού σταδίου του Τόκιο.Η TechEnergy Ventures, ο βραχίονας εταιρικών κεφαλαίων επιχειρηματικού κινδύνου του βραχίονα μεταφοράς ενέργειας του Ομίλου Techint, συμμετείχε επίσης στον γύρο.
Εκτός από τον Beh, τον Aziz και τον Gordon, ο συνιδρυτής της Quino Energy είναι ο χημικός μηχανικός Dr. Maysam Bahari.Ήταν διδακτορικός φοιτητής στο Χάρβαρντ και τώρα είναι ο CTO της εταιρείας.
Ο Joseph Santo, επικεφαλής επενδύσεων της Arevon Energy και σύμβουλος της Quino Energy, δήλωσε: «Η αγορά ηλεκτρικής ενέργειας έχει απεγνωσμένη ανάγκη μακροπρόθεσμης αποθήκευσης χαμηλού κόστους για να μετριάσει την αστάθεια λόγω των ακραίων καιρικών συνθηκών στο δίκτυο μας και να βοηθήσει στην ενσωμάτωση της ευρείας διείσδυσης ανανεώσιμες πηγές ενέργειας».
Συνέχισε: «Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αντιμετωπίζουν μεγάλα εμπόδια, όπως δυσκολίες στην εφοδιαστική αλυσίδα, πενταπλάσια αύξηση του κόστους ανθρακικού λιθίου σε σύγκριση με πέρυσι και ανταγωνιστική ζήτηση από κατασκευαστές ηλεκτρικών οχημάτων.Είναι πειστικό ότι η λύση Quino μπορεί να παραχθεί χρησιμοποιώντας προϊόντα εκτός ραφιού και μπορεί να επιτευχθεί μεγαλύτερη διάρκεια».
Οι υποτροφίες ακαδημαϊκής έρευνας από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας υποστηρίζουν καινοτομίες που έχουν λάβει άδεια για την Quino Energy από την Έρευνα του Χάρβαρντ.Το εργαστήριο του Aziz έχει επίσης λάβει χρηματοδότηση πειραματικής έρευνας σε αυτόν τον τομέα από το Κέντρο Καθαρής Ενέργειας της Μασαχουσέτης.Όπως συμβαίνει με όλες τις συμφωνίες αδειοδότησης του Χάρβαρντ, το Πανεπιστήμιο διατηρεί το δικαίωμα των μη κερδοσκοπικών ερευνητικών ιδρυμάτων να συνεχίσουν να κατασκευάζουν και να χρησιμοποιούν την αδειοδοτημένη τεχνολογία για ερευνητικούς, εκπαιδευτικούς και επιστημονικούς σκοπούς.
Quino Energy is a California-based cleantech company developing redox flow batteries for grid-scale energy storage based on innovative water-based organic chemistry. Quino is committed to developing affordable, reliable and completely non-combustible batteries to facilitate the wider adoption of intermittent renewable energy sources such as solar and wind. For more information visit https://quinoenergy.com. Inquiries should be directed to info@quinoenergy.com.
Το Γραφείο Ανάπτυξης Τεχνολογίας του Χάρβαρντ (OTD) προωθεί το δημόσιο καλό ενθαρρύνοντας την καινοτομία και μετατρέποντας τις νέες εφευρέσεις του Χάρβαρντ σε χρήσιμα προϊόντα που ωφελούν την κοινωνία.Η ολοκληρωμένη προσέγγισή μας στην τεχνολογική ανάπτυξη περιλαμβάνει έρευνα με χορηγία και εταιρικές συμμαχίες, διαχείριση πνευματικής ιδιοκτησίας και εμπορευματοποίηση τεχνολογίας μέσω δημιουργίας κινδύνου και αδειοδότησης.Τα τελευταία 5 χρόνια, περισσότερες από 90 νεοφυείς επιχειρήσεις έχουν εμπορευματοποιήσει την τεχνολογία του Χάρβαρντ, συγκεντρώνοντας συνολικά περισσότερα από 4,5 δισεκατομμύρια δολάρια σε χρηματοδότηση. Για να γεφυρώσει περαιτέρω το χάσμα ανάπτυξης ακαδημαϊκού-βιομηχανικού κλάδου, το Harvard OTD διαχειρίζεται τον Βιοϊατρικό Επιταχυντή Blavatnik και τον Επιταχυντή Φυσικών Επιστημών και Μηχανικών. Για να γεφυρώσει περαιτέρω το χάσμα ανάπτυξης ακαδημαϊκού-βιομηχανικού κλάδου, το Harvard OTD διαχειρίζεται τον Βιοϊατρικό Επιταχυντή Blavatnik και τον Επιταχυντή Φυσικών Επιστημών και Μηχανικών.Για να γεφυρώσει περαιτέρω το χάσμα στην ανάπτυξη της ακαδημαϊκής βιομηχανίας, το Harvard OTD λειτουργεί τον Βιοϊατρικό Επιταχυντή Blavatnik και τον Επιταχυντή Φυσικής Επιστήμης και Μηχανικής.Για να γεφυρώσει περαιτέρω το χάσμα μεταξύ ακαδημαϊκών και βιομηχανικών δομών, το Harvard OTD λειτουργεί τον Βιοϊατρικό Επιταχυντή Blavatnik και τον Επιταχυντή Φυσικής Επιστήμης και Μηχανικής.Για περισσότερες πληροφορίες επισκεφθείτε τη διεύθυνση https://otd.harvard.edu.
Η μελέτη New Nature Energy μοντελοποιεί την αξία του καθαρού υδρογόνου για τη βαριά βιομηχανία/απανθρακοποίηση βαρέων μεταφορών
Οι πρωτοβουλίες περιλαμβάνουν μεταφραστική χρηματοδότηση, καθοδήγηση και προγραμματισμό για τη διευκόλυνση της εμπορευματοποίησης καινοτομιών από ερευνητές στη μηχανική και τις φυσικές επιστήμες.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-07-2022