Das nächste große Ding in der Langzeit-Energiespeicherung: Hot Bricks

Die Zukunft ist gefragt und Investoren reagieren auf den Reiz kostengünstiger, langlebiger Energiespeicherung.

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Heiße Steine ​​haben die Aufmerksamkeit einiger der weltweit führenden Clean-Tech-Investoren auf sich gezogen, die vom Potenzial kostengünstiger, langlebiger Energiespeichersysteme angezogen wurden. Das klingt einfach genug. Aufgewärmte Ziegel oder Blöcke werden seit Jahrhunderten zur Speicherung von Energie verwendet. Die heutige Herausforderung besteht darin, sie dazu zu bringen, genügend Wärme zu speichern, um industrielle Prozesse zu dekarbonisieren, die sehr hohe Temperaturen erfordern können. Das hat sich als etwas knifflig erwiesen, aber einige dieser Blockwärmesysteme gelangen endlich auf den kommerziellen Markt.

Das US-Startup Rondo Energy rückte letzte Woche ins Rampenlicht der Medien, als es eine 60-Millionen-Dollar-Finanzierungsrunde für seine „Rondo Heat Battery“-Technologie durch hochkarätige Investoren und Industrieakteure ankündigte, darunter Rio Tinto, den Climate Innovation Fund von Microsoft und Aramco Ventures, SABIC, SCG, TITAN, Breakthrough Energy Ventures, Energy Impact Partners, SDCL SEEIT und John Doerr.

Warte, John, wer? John Doerr ist ein US-amerikanischer Investor und Vorsitzender der Risikokapitalgesellschaft Kleiner Perkins. Doerr ist vor allem für sein frühes Interesse unter anderem an Google und Amazon bekannt. Zuletzt platzierte seine Schwesterfirma Foris Ventures im Februar eine 10-Millionen-Dollar-Wette auf das schlüsselfertige Solarinstallationsunternehmen Complete Solaria.

Unter den anderen Investoren ist Breakthrough Energy Ventures ein bekannter Name. Die Ventures-Gruppe ist aus der Breakthrough Energy Coalition hervorgegangen, die zeitgleich mit dem Pariser Klimaabkommen von 2015 unter den Fittichen von Bill Gates ins Leben gerufen wurde.

Breakthrough Ventures wurde im Dezember 2016 mit einer hochkarätigen Liste von Vorstandsmitgliedern und Investoren gegründet, darunter unter anderem Jeff Bezos, Michael Bloomberg, Richard Branson und Vinod Khosla.

Rondos thermisches Energiespeichersystem basiert auf mit Eisendraht durchzogenen Ziegeln. Das System nutzt Wind- oder Sonnenenergie, um elektrische Elemente wie die in Ihrem Toaster anzutreiben und die Ziegel auf bis zu 1.500 Grad Celsius zu erhitzen. Die Wärme wird durch überhitzte Luft übertragen, die unverändert für industrielle Prozesse verwendet oder zur Dampferzeugung eingesetzt werden kann.

Das Unternehmen nahm Anfang dieses Jahres seinen ersten kommerziellen Betrieb in einer Biokraftstoffproduktionsanlage in den USA auf. Der nächste Schritt ist eine Partnerschaft mit seinem Investor SCG (der Siam Cement Group), um die Spezialziegel in großem Maßstab herzustellen.

Aramco Ventures ist nicht der einzige fossile Energieinvestor, der sich mit neuen blockbasierten thermischen Energiespeichertechnologien beschäftigt. Im Februar stellte die GameChanger-Niederlassung von Shell 400.000 US-Dollar bereit, um die Implementierung einer Demonstrationsanlage für das australische Startup MGA Thermal Energy in Newcastle zu beschleunigen.

MGA hat auch die Aufmerksamkeit der australischen Agentur für erneuerbare Energien geweckt, die ebenfalls Mittel für das Projekt bereitgestellt hat. Letztes Jahr hat AREA etwas mehr als 800.000 US-Dollar eingebracht.

Geld kommt zu Geld. Am 3. August gab MGA bekannt, dass seine bestehenden Investoren Main Sequence, Varley Holdings, Melt Ventures und der Climate Venture Capital Fund of New Zealand einer weiteren Runde beigetreten sind. Die neue Runde zog auch zwei neue Investoren an, Pollination Group und Understorey, für insgesamt fast 5,3 Millionen US-Dollar. Die Dollars werden für die Fertigstellung des Demonstrationsprojekts und die Erweiterung des MGA-Teams verwendet.

„Mit der bevorstehenden Fertigstellung unserer Produktionslinie sind wir auf dem besten Weg, 1.000 Blöcke pro Tag zu produzieren, die dann zu einem 24/7-Speicher für erneuerbare Energien zusammengebaut werden können“, erklärte Erich Kisi, CEO des Unternehmens.

Die MGA-Blöcke selbst bestehen aus Metalllegierungspartikeln, die in einer Graphitmatrix verteilt sind. Bei starker Hitzeeinwirkung durch elektrischen Strom schmelzen die Legierungspartikel, während der Block seine Form behält. CleanTechnica kontaktiert das Unternehmen, um weitere Einzelheiten zu dieser Legierung zu erfahren, aber im Moment scheint es sich um ein Geschäftsgeheimnis zu handeln.

Zusammengebaut zu einem Energiespeichersystem nehmen 3.700 Blöcke einen Raum ein, der etwa der Größe eines Schiffscontainers entspricht. MGA schätzt, dass das Gerät mehr als 135 typische Haushalte 24 Stunden lang mit Strom versorgen kann. Im Gegensatz dazu halten Lithium-Ionen-Energiespeicher nur mehrere Stunden.

„… TES-Systeme sind im Vergleich zu anderen dispatiblen Lösungen in der Lage, Millionen Kilowattstunden Energie auf kostengünstigere, sicherere und langlebigere Weise zu speichern“, schwärmt MGA.

Kraftblock ist ein weiteres Unternehmen für die Speicherung thermischer Energie, das auf der sicheren Seite ist.

Auf der Website von Kraftblock wird nicht viel über die Inhaltsstoffe der Kraftblocks gesagt, es wird jedoch angegeben, dass recycelte Materialien bis zu 85 % des Speichermaterials ausmachen und dass keine seltenen Erden oder Umweltgefahren involviert sind. Das Unternehmen teilte CleanTechnica mit, dass Stahlschlacke zu den recycelten Materialien gehöre. Sie weisen außerdem darauf hin, dass die Blöcke „fast vollständig“ recycelbar seien.

Mit einer Lebensdauer von 15.000 Zyklen dürfte das Wärmesystem bei einmal täglicher Nutzung etwa 40 Jahre halten. Das System ist containerisiert, stapelbar, skalierbar und kann sowohl mit Abwärme als auch mit Strom aus erneuerbaren Ressourcen betrieben werden.

Kraftblock ist bereits auf dem Weg zur kommerziellen Nutzung in Europa, wo es die Aufmerksamkeit von PepsiCo und mehreren Versorgungsunternehmen auf sich gezogen hat. Am 8. August gab das Unternehmen bekannt, dass es in einer Serie-B-Runde insgesamt 20 Millionen Euro von neuen Investoren und Stakeholdern eingesammelt hat, darunter Shell Ventures und Finindus, die vom führenden Stahlhersteller ArcelorMittal unterstützt werden.

Hinweis: Der Abschnitt über Kraftblock wurde mit Informationen des Unternehmens aktualisiert und korrigiert.

Das US-Startup Antora Energy startete 2018 unter den Fittichen des Wissenschafts- und Technologie-Inkubators Activate Energy. Seitdem ist es auf Erfolgskurs, mit einer auffälligen Variante der thermischen Energiespeicherung, bei der Kohlenstoffblöcke und ein Photovoltaikelement am Ausgangsende des Systems zum Einsatz kommen.

Activate weist darauf hin, dass Antora im vergangenen Jahr in einer von Breakthrough Energy Ventures und Lowercarbon Capital gemeinsam angeführten Finanzierungsrunde mehr als 50 Millionen US-Dollar an neuen Finanzmitteln gesichert hat. Ebenfalls mit von der Partie sind Shell Ventures (wieder!), BHP Ventures, Grok Ventures, Trust Ventures, Overture VC und Impact Science Ventures. Auch der bestehende Investor des Unternehmens, Fifty Years VC, kehrte für diese Runde zurück.

Dies kommt zu einem Zuschuss in Höhe von 7,9 Millionen US-Dollar hinzu, der 2019 von ARPA-E, dem hochmodernen Finanzierungsbüro des Energieministeriums, bereitgestellt wurde.

„Um die Batterie aufzuladen, werden die Blöcke mittels Widerstandsheizung mit Strom aus dem Netz auf Temperaturen über 2000 °C (3632 °F) erhitzt“, erklärt ARPA-E. „Um Energie abzuleiten, werden die heißen Blöcke Thermophotovoltaik-Modulen (TPV) ausgesetzt, die herkömmlichen Solarmodulen ähneln, aber speziell dafür ausgelegt sind, die von den Blöcken abgestrahlte Wärme effizient zu nutzen.“

„Das Team wird eine thermophotovoltaische Wärmekraftmaschine entwickeln, die Hochtemperaturwärme effizient und dauerhaft in Strom umwandeln kann. Ziel ist es, die Paneleffizienz durch neue Materialien und intelligentes Systemdesign zu verdoppeln und so möglicherweise eine kostengünstige Netzspeicherlösung zu ermöglichen“, fügt das Büro hinzu.

Der Zeitplan für die ARPA-E-Finanzierung endet im nächsten Juni. Mittlerweile sind die Erwartungen hoch und das Unternehmen unternimmt bereits Schritte zur Kommerzialisierung. Wie von MIT News letzte Woche beschrieben, wird die Produktionsanlage von Antora in Kalifornien eine Jahreskapazität von 2 Megawatt haben und arbeitet bereits mit mehreren Kunden zusammen. Sie gehen davon aus, dass die erste Installation bereits im Jahr 2025 betriebsbereit sein wird.

Und keinen Moment zu früh. Die republikanischen Amtsinhaber in den USA haben ihr Bestes getan, um die Flut an Investitionen in erneuerbare Energien einzudämmen, aber die Erde beginnt zu kochen und das kluge Geld setzt aufs Überleben.

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Bild (Screenshot): Wärmespeichersystem mit freundlicher Genehmigung von Rondo Energy.

Tina ist spezialisiert auf militärische und unternehmerische Nachhaltigkeit, fortschrittliche Technologie, neue Materialien, Biokraftstoffe sowie Wasser- und Abwasserfragen. Die geäußerten Ansichten sind ihre eigenen. Folgen Sie ihr auf Twitter @TinaMCasey und Spoutible.

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