كامبريدج، ماساتشوستس وسان لياندرو، كاليفورنيا.تسعى شركة ناشئة جديدة تسمى Quino Energy إلى طرح حل لتخزين الطاقة على نطاق الشبكة، طوره باحثون في جامعة هارفارد لتعزيز الاعتماد على نطاق أوسع للطاقة المتجددة.
في الوقت الحالي، يأتي حوالي 12% من الكهرباء المولدة بواسطة المرافق في الولايات المتحدة من طاقة الرياح والطاقة الشمسية، والتي تختلف باختلاف أنماط الطقس اليومية.ومن أجل أن تلعب طاقة الرياح والطاقة الشمسية دورًا أكبر في إزالة الكربون من الشبكة مع الاستمرار في تلبية طلب المستهلكين بشكل موثوق، يدرك مشغلو الشبكات الحاجة إلى نشر أنظمة تخزين الطاقة التي لم تثبت بعد فعاليتها من حيث التكلفة على نطاق واسع.
يمكن لبطاريات تدفق الأكسدة والاختزال المبتكرة التي يجري تطويرها تجاريًا حاليًا أن تساعد في ترجيح كفة الميزان لصالحها.تستخدم بطارية التدفق إلكتروليتًا عضويًا مائيًا وعلماء المواد بجامعة هارفارد بقيادة مايكل عزيز وروي جوردون من كلية جون إيه بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS) وقسم الكيمياء والتطوير الكيميائي والبيولوجيا الكيميائية.منح مكتب هارفارد لتطوير التكنولوجيا (OTD) شركة Quino Energy ترخيصًا عالميًا حصريًا لتسويق أنظمة تخزين الطاقة باستخدام مواد كيميائية محددة مختبريًا، بما في ذلك مركبات الكينون أو الهيدروكينون كمواد نشطة في الإلكتروليتات.يعتقد مؤسسو Quino أن النظام يمكن أن يقدم فوائد ثورية من حيث التكلفة والأمن والاستقرار والقوة.
"لقد انخفضت تكلفة طاقة الرياح والطاقة الشمسية بشكل كبير لدرجة أن أكبر عائق أمام الحصول على أكبر قدر من الطاقة من هذه المصادر المتجددة هو تقطّعها.وقال عزيز، مدير شركة جين: "يمكن لوسيط تخزين آمن وقابل للتطوير وفعال من حيث التكلفة أن يحل هذه المشكلة".وتريسي سايكس، أستاذ تكنولوجيا المواد والطاقة بجامعة هارفارد SEAS وأستاذ مشارك في مركز هارفارد البيئي.وهو المؤسس المشارك لشركة Quino Energy ويعمل في مجلسها الاستشاري العلمي."فيما يتعلق بالتخزين الثابت على نطاق الشبكة، فأنت تريد أن تعمل مدينتك ليلاً بدون رياح وبدون حرق الوقود الأحفوري.في ظل الظروف الجوية النموذجية، يمكنك الحصول على يومين أو ثلاثة أيام، وبالتأكيد ستحصل على ثماني ساعات بدون ضوء الشمس، لذا فإن مدة التفريغ من 5 إلى 20 ساعة بالطاقة المقدرة يمكن أن تكون مفيدة جدًا.وهذا هو الخيار الأفضل لبطاريات التدفق، ونعتقد أنها قابلة للمقارنة ببطاريات الليثيوم أيون قصيرة المدى، وأكثر قدرة على المنافسة.
قال الدكتور يوجين بيه، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة Quino Energy: "يعد تخزين الشبكات والشبكات الصغيرة على المدى الطويل فرصة هائلة ومتنامية، خاصة في كاليفورنيا حيث نعرض نموذجنا الأولي".ولد بيه في سنغافورة، وحصل على درجتي البكالوريوس والماجستير من جامعة هارفارد في عام 2009 والدكتوراه.من جامعة ستانفورد، ثم عاد إلى جامعة هارفارد كزميل باحث من عام 2015 إلى عام 2017.
قد يوفر التنفيذ العضوي القابل للذوبان في الماء لفريق هارفارد نهجًا عمليًا وبأسعار معقولة أكثر من بطاريات التدفق الأخرى التي تعتمد على معادن مستخرجة باهظة الثمن ومحدودة وقابلة للتطوير مثل الفاناديوم.بالإضافة إلى جوردون وعزيز، يطبق 16 مخترعًا معرفتهم بعلوم المواد والتركيب الكيميائي لتحديد وإنشاء واختبار عائلات جزيئية ذات كثافة طاقة مناسبة وقابلية للذوبان والاستقرار والتكلفة الاصطناعية.ومؤخرًا في Nature Chemistry في يونيو 2022، أظهروا نظام بطارية كامل التدفق يتغلب على ميل جزيئات الأنثراكوينون إلى التحلل بمرور الوقت.ومن خلال تطبيق نبضات الجهد العشوائي على النظام، تمكنوا من إعادة ترتيب الجزيئات الحاملة للطاقة كهروكيميائيًا، مما أدى إلى إطالة عمر النظام بشكل كبير وبالتالي تقليل تكلفته الإجمالية.
قال جوردون، أستاذ الكيمياء والبيولوجيا الكيميائية والمتقاعد الفخري لدى توماس د. كابوت: "لقد صممنا وأعدنا تصميم نسخ من هذه المواد الكيميائية مع وضع الاستقرار على المدى الطويل في الاعتبار - مما يعني أننا حاولنا التفوق عليها بعدة طرق".وهو أيضًا المستشار العلمي لكينو."لقد عمل طلابنا بجد لتحديد الجزيئات التي يمكنها تحمل الظروف التي تواجهها في البطاريات في مختلف الحالات.وبناءً على النتائج التي توصلنا إليها، نحن متفائلون بأن بطاريات التدفق المليئة بالخلايا الرخيصة والعامة يمكن أن تلبي احتياجات الطلب المستقبلية لتحسين تخزين الطاقة.
بالإضافة إلى اختياره للمشاركة بدوام كامل في دائرة ريادة الأعمال المناخية بجامعة هارفارد لعام 2022، وبرنامج الاكتتاب العام الأولي في بيركلي هاس للتكنولوجيا النظيفة، وبرنامج تسريع الطاقة النظيفة التابع لتحالف رايس (المسمى كواحدة من أكثر الشركات الناشئة الواعدة في مجال تكنولوجيا الطاقة)، فقد تم تكريم كوينو أيضًا اختارت وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) مبلغ 4.58 مليون دولار أمريكي كتمويل غير مخفف من مكتب التصنيع المتقدم التابع لوزارة الطاقة، والذي سيدعم تطوير الشركة لمواد كيميائية صناعية قابلة للتطوير ومستمرة وفعالة من حيث التكلفة. لبطاريات تدفق المياه العضوية.
وأضاف بيه: “نحن ممتنون لوزارة الطاقة لدعمها السخي.يمكن أن تسمح العملية قيد المناقشة لكينو بإنشاء كواشف بطارية تدفق عالية الأداء من المواد الخام باستخدام التفاعلات الكهروكيميائية التي يمكن أن تحدث داخل بطارية التدفق نفسها.إذا نجحنا، دون الحاجة إلى مصنع كيميائي - بشكل أساسي، بطارية التدفق هي المصنع نفسه - نعتقد أن هذا سيوفر تكاليف التصنيع المنخفضة المطلوبة للنجاح التجاري.
ومن خلال الاستثمار في التكنولوجيات الجديدة، تهدف وزارة الطاقة الأميركية إلى خفض تكلفة تخزين الطاقة على المدى الطويل على نطاق الشبكة بنسبة 90 في المائة على مدى عقد من الزمن مقارنة بمعايير أيون الليثيوم.سيدعم الجزء المتعاقد عليه من الباطن من جائزة وزارة الطاقة المزيد من الأبحاث لابتكار كيمياء بطاريات التدفق في جامعة هارفارد.
قال مفوض المرافق العامة السابق في تكساس والرئيس التنفيذي الحالي بريت بيرلمان: "توفر حلول تخزين الطاقة طويلة المدى من Quino Energy أدوات مهمة لصانعي السياسات ومشغلي الشبكات، حيث نسعى جاهدين لتحقيق هدف السياسة المزدوجة المتمثل في زيادة تغلغل الطاقة المتجددة مع الحفاظ على موثوقية الشبكة".مركز هيوستن للمستقبل.
وقد تم استكمال منحة وزارة الطاقة البالغة 4.58 مليون دولار أمريكي بجولة التمويل الأولية التي أغلقها كوينو مؤخرًا، والتي جمعت 3.3 مليون دولار أمريكي من مجموعة من المستثمرين بقيادة ANRI، وهي واحدة من أكثر شركات رأس المال الاستثماري نشاطًا في المراحل المبكرة في طوكيو.وشاركت أيضًا شركة TechEnergy Ventures، وهي ذراع رأس المال الاستثماري المؤسسي لذراع نقل الطاقة التابع لمجموعة Techint Group، في الجولة.
وبالإضافة إلى بيه وعزيز وجوردون، فإن المؤسس المشارك لشركة Quino Energy هو المهندس الكيميائي الدكتور ميسم بحري.لقد كان طالب دكتوراه في جامعة هارفارد وهو الآن المدير الفني للشركة.
وقال جوزيف سانتو، كبير مسؤولي الاستثمار في Arevon Energy ومستشار Quino Energy: "إن سوق الكهرباء في حاجة ماسة إلى تخزين طويل الأجل منخفض التكلفة للتخفيف من التقلبات بسبب الطقس القاسي عبر شبكتنا والمساعدة في دمج الاختراق واسع النطاق للطاقة. الطاقة المتجددة."
وتابع: “تواجه بطاريات الليثيوم أيون عقبات كبيرة مثل صعوبات سلسلة التوريد، وزيادة تكلفة كربونات الليثيوم بمقدار خمسة أضعاف مقارنة بالعام الماضي، والطلب التنافسي من شركات تصنيع السيارات الكهربائية.ومن المقنع أن حل كوينو يمكن إنتاجه باستخدام السلع الجاهزة ويمكن تحقيق مدة أطول.
المنح البحثية الأكاديمية المقدمة من وزارة الطاقة الأمريكية، والمؤسسة الوطنية للعلوم، والمختبر الوطني للطاقة المتجددة تدعم الابتكارات المرخصة لشركة Quino Energy من قبل أبحاث جامعة هارفارد.كما حصل مختبر عزيز أيضًا على تمويل بحثي تجريبي في هذا المجال من مركز ماساتشوستس للطاقة النظيفة.كما هو الحال مع جميع اتفاقيات الترخيص بجامعة هارفارد، تحتفظ الجامعة بالحق للمؤسسات البحثية غير الربحية في الاستمرار في تصنيع واستخدام التكنولوجيا المرخصة لأغراض البحث والتعليم والأغراض العلمية.
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.
يعمل مكتب تطوير التكنولوجيا بجامعة هارفارد (OTD) على تعزيز الصالح العام من خلال تشجيع الابتكار وتحويل اختراعات هارفارد الجديدة إلى منتجات مفيدة تفيد المجتمع.يتضمن نهجنا الشامل لتطوير التكنولوجيا الأبحاث المدعومة وتحالفات الشركات، وإدارة الملكية الفكرية، وتسويق التكنولوجيا من خلال خلق المخاطر والترخيص.على مدى السنوات الخمس الماضية، قامت أكثر من 90 شركة ناشئة بتسويق تكنولوجيا جامعة هارفارد تجاريًا، وجمعت أكثر من 4.5 مليار دولار من التمويل الإجمالي. ولسد الفجوة بين التنمية الأكاديمية والصناعة، تدير جامعة هارفارد OTD مسرع بلافاتنيك للطب الحيوي ومسرع العلوم الفيزيائية والهندسة. ولسد الفجوة بين التنمية الأكاديمية والصناعة، تدير جامعة هارفارد OTD مسرع بلافاتنيك للطب الحيوي ومسرع العلوم الفيزيائية والهندسة.ولسد الفجوة في تطوير الصناعة الأكاديمية، تقوم جامعة هارفارد OTD بتشغيل مسرع بلافاتنيك للطب الحيوي ومسرع العلوم الفيزيائية والهندسة.لمزيد من سد الفجوة بين الهياكل الأكاديمية والصناعية، تقوم جامعة هارفارد OTD بتشغيل مسرع بلافاتنيك للطب الحيوي ومسرع العلوم الفيزيائية والهندسة.لمزيد من المعلومات قم بزيارة https://otd.harvard.edu.
تصمم دراسة New Nature Energy قيمة الهيدروجين النقي في الصناعة الثقيلة / إزالة الكربنة في وسائل النقل الثقيل
وتشمل المبادرات التمويل الترجمي والتوجيه والبرمجة لتسهيل تسويق الابتكارات من قبل الباحثين في العلوم الهندسية والفيزيائية.
وقت النشر: 07 نوفمبر 2022