Flüssigmetallbatterie für Erneuerbaren-Speicherung für Europäischen Erfinderpreis nominiert

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Es gibt verschiedene Speicher-Technologien auf dem Markt – derzeit dominierend sind Lithium-Ionen-Speicher. Doch der Europäische Erfinderpreis 2022 könnte an den Entwickler einer Flüssigmetallbatterie gehen. Donald Sadoway, ein Elektrochemiker mit Wurzeln in der Ukraine und Kanada und aktuell als Professor am renommierten MIT in den USA tätig, ist einer von drei Finalisten in der Kategorie „Nicht EPO-Staaten“ für den Preis des Europäischen Patentamts (EPA). Die virtuelle Preisverleihung ist für den 21. Juni geplant.

Als Vorzüge von Sadoways Flüssigmetallbatterien wird die Langzeitspeicherung von Photovoltaik und Windkraft hervorgehoben sowie die Möglichkeit, sie aus lokalen Rohstoffen herzustellen und die geringen Wirkungsgradverluste über die Lebensdauer der Speicher. „Seine Erfindung könnte die Kosten für die Speicherung von Solar- und Windenergie senken und den Verbrauchern erschwinglichere und saubere Energie zur Verfügung stellen, die das Potenzial hat, den Klimawandel auf nachhaltige Weise abzuschwächen”, erklärte EPA-Präsident António Campinos.

Sadoway arbeitet seit Anfang des Jahrtausends an der Verbesserung von Batterien auf Lithiumbasis. Dabei ließ er sein Wissen über geschmolzene Salze und flüssige Metalle in seine Forschungen einfließen, um die Batterien haltbarer zu machen. Mithilfe eines staatlichen Zuschusses habe er 2009 zusammen mit einem Team junger Forscher, die erste wiederaufladbare Batterie zu entwickeln. Diese speichere den Solar- und Windstrom in Schichten aus flüssigem Metall, die durch geschmolzenes Salz getrennt sind. „Unsere Flüssigmetallbatterien funktionieren genauso wie herkömmliche Batterien, nur dass ihre Bestandteile alle flüssig sind”, sagt Sadoway. „Ich verwende oben ein flüssiges Metall mit geringer Dichte, unten ein flüssiges Metall mit hoher Dichte und dazwischen geschmolzenes Salz. Man hat also zwei Elektroden, die durch einen Elektrolyten getrennt sind, genau wie bei einer herkömmlichen Batterie.”

Die Flüssigmetallbatterien können ohne Lithium, Kobalt oder andere Metalle hergestellt werden. Bislang seien vor allem Kalzium, Antimon und Kalziumchlorid eingesetzt worden, es könnten aber sogar lokal gewonnene Mineralien genutzt werden. Sie enthielten zudem keine brennbaren Stoffe. Außerdem bauen sie sich viel langsamer ab, was eine lange Lebensdauer bedeutet. Sadoway reichte zunächst über das MIT ein Patent an, als er die Erfolge mit seiner Flüssigmetallbatterie im Labor erkannte.

2010 begründete er das Spin-off Ambri, um ein kommerzielles Produkt aus seiner Forschungsarbeit zu entwickeln. Microsoft-Gründer Bill Gates und der Ölkonzern Total gehörten zu den ersten finanziellen Unterstützern seiner Arbeit. In den ersten fünf Jahren sammelte das Unternehmen weitere 45 Millionen Euro von Fonds ein und das Team wuchs auf 37 Mitarbeiter. „Die wichtigste Frage eines potenziellen Investors ist, ob Sie Ihr geistiges Eigentum schützen lassen können”, sagt Sadoway. „Ohne diesen Schutz ist die Investition nicht abgesichert.”

Im Jahr 2015 baute Ambri dann seine erste raumgroße Flüssigmetallbatterie, die durch ihren eigenen Betrieb genügend Wärme erzeugt, um ihre hohe Betriebstemperatur von über 500 Grad Celsius selbst zu halten. Insgesamt 180 Millionen Euro sind bislang in die Kommerzialisierung der Flüssigmetallbatterie geflossen. Auf dem Gelände eines Rechenzentrums, das sich über 3700 Hektar im US-Bundesstaat Nevada erstreckt, soll nun eine Batterie installiert werden. Sie habe ein Potenzial, um vor Ort die Energie aus Photovoltaik- und Windkraft-Anlagen mit 500 Megawatt Gesamtleistung aufnehmen und puffern.*

Anmerkung der Redaktion: Der letzte Absatz ist am 19.5.2022 um 10:30 Uhr aktualisiert worden.

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