CAMBRIDGE, Massachusetts et San Leandro, Californie.Une nouvelle start-up appelée Quino Energy cherche à commercialiser une solution de stockage d'énergie à l'échelle du réseau développée par des chercheurs de Harvard pour promouvoir une adoption plus large des énergies renouvelables.
Actuellement, environ 12 % de l’électricité produite par les services publics aux États-Unis provient de l’énergie éolienne et solaire, qui varie en fonction des conditions météorologiques quotidiennes.Afin que l’éolien et le solaire jouent un rôle plus important dans la décarbonisation du réseau tout en répondant de manière fiable à la demande des consommateurs, les opérateurs de réseau se rendent compte de la nécessité de déployer des systèmes de stockage d’énergie qui ne se sont pas encore révélés rentables à grande échelle.
Les batteries à flux redox innovantes actuellement en développement commercial pourraient contribuer à faire pencher la balance en leur faveur.La batterie à flux utilise un électrolyte organique aqueux et des scientifiques des matériaux de Harvard dirigés par Michael Aziz et Roy Gordon de la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et du Département de chimie, de développement chimique et de biologie chimique.Le Harvard Office of Technology Development (OTD) a accordé à Quino Energy une licence mondiale exclusive pour commercialiser des systèmes de stockage d'énergie utilisant des produits chimiques identifiés en laboratoire, notamment des composés de quinone ou d'hydroquinone comme matières actives dans les électrolytes.Les fondateurs de Quino estiment que le système peut offrir des avantages révolutionnaires en termes de coût, de sécurité, de stabilité et de puissance.
« Le coût de l’énergie éolienne et solaire a tellement baissé que le plus grand obstacle à l’obtention d’un maximum d’énergie à partir de ces sources renouvelables est leur intermittence.Un support de stockage sécurisé, évolutif et rentable peut résoudre ce problème », a déclaré Aziz, directeur de Gene.et Tracy Sykes, professeur de technologie des matériaux et de l'énergie à l'Université Harvard SEAS et professeure agrégée au Harvard Environmental Center.Il est co-fondateur de Quino Energy et siège à son conseil consultatif scientifique.« En termes de stockage fixe à l’échelle du réseau, vous souhaitez que votre ville fonctionne la nuit sans vent et sans brûler de combustibles fossiles.Dans des conditions météorologiques typiques, vous pouvez avoir deux ou trois jours et vous aurez certainement huit heures sans soleil, donc une durée de décharge de 5 à 20 heures à la puissance nominale peut être très utile.C’est la meilleure option pour les batteries à flux, et nous pensons qu’elles sont comparables aux batteries lithium-ion à court terme, plus compétitives.
« Le stockage à long terme sur réseau et micro-réseau constitue une opportunité énorme et croissante, en particulier en Californie, où nous faisons la démonstration de notre prototype », a déclaré le Dr Eugene Beh, co-fondateur et PDG de Quino Energy.Né à Singapour, Beh a obtenu sa licence et sa maîtrise de l'Université Harvard en 2009 et son doctorat.de l'Université de Stanford, avant de revenir à Harvard en tant que chercheur de 2015 à 2017.
La mise en œuvre organique soluble dans l'eau de l'équipe de Harvard peut offrir une approche plus abordable et plus pratique que d'autres batteries à flux qui reposent sur des métaux extraits coûteux et à évolutivité limitée, tels que le vanadium.Outre Gordon et Aziz, 16 inventeurs appliquent leurs connaissances en science des matériaux et en synthèse chimique pour identifier, créer et tester des familles moléculaires présentant une densité énergétique, une solubilité, une stabilité et un coût de synthèse appropriés.Plus récemment, à Nature Chemistry en juin 2022, ils ont démontré un système de batterie à flux complet qui surmonte la tendance de ces molécules d'anthraquinone à se dégrader au fil du temps.En appliquant des impulsions de tension aléatoires au système, ils ont pu réorganiser électrochimiquement les molécules porteuses d’énergie, prolongeant ainsi considérablement la durée de vie du système et réduisant ainsi son coût global.
"Nous avons conçu et repensé des versions de ces produits chimiques en gardant à l'esprit la stabilité à long terme, ce qui signifie que nous avons essayé de les surpasser de diverses manières", a déclaré Gordon, professeur Thomas D. Cabot de chimie et de biologie chimique, retraité émérite.qui est également le conseiller scientifique de Quino.« Nos étudiants ont travaillé très dur pour identifier des molécules capables de résister aux conditions qu'elles rencontrent dans les batteries dans différents états.Sur la base de nos découvertes, nous sommes optimistes sur le fait que les batteries à flux remplies de cellules bon marché et courantes pourront répondre aux besoins futurs de la demande en matière de stockage d’énergie amélioré.
En plus d'avoir été sélectionné pour participer à temps plein au Harvard Climate Entrepreneurship Circle 2022, au programme d'introduction en bourse de Berkeley Haas Cleantech et au Rice Alliance Clean Energy Acceleration Program (désigné comme l'une des startups de technologies énergétiques les plus prometteuses), Quino a également été reconnu. Le ministère de l'Énergie des États-Unis (DOE) a sélectionné un financement non dilutif de 4,58 millions de dollars auprès de l'Office of Advanced Manufacturing du ministère de l'Énergie, qui soutiendra le développement par l'entreprise de produits chimiques de synthèse évolutifs, continus et rentables. pour batteries à débit d'eau organique.
Beh a ajouté : « Nous sommes reconnaissants envers le ministère de l'Énergie pour son généreux soutien.Le processus en discussion pourrait permettre à Quino de créer des réactifs de batterie à flux haute performance à partir de matières premières en utilisant des réactions électrochimiques qui peuvent avoir lieu au sein de la batterie à flux elle-même.Si nous réussissons, sans avoir besoin d’une usine chimique – essentiellement, la batterie à flux est l’usine elle-même – nous pensons que cela fournira les faibles coûts de fabrication nécessaires au succès commercial.
En investissant dans les nouvelles technologies, le ministère américain de l’Énergie vise à réduire le coût du stockage d’énergie à long terme à l’échelle du réseau de 90 % sur une décennie par rapport aux références du lithium-ion.La partie sous-traitée du prix du DOE soutiendra la poursuite des recherches visant à innover dans la chimie des batteries à flux de Harvard.
« Les solutions de stockage d'énergie à long terme de Quino Energy fournissent des outils importants aux décideurs politiques et aux opérateurs de réseau alors que nous nous efforçons d'atteindre le double objectif politique consistant à accroître la pénétration des énergies renouvelables tout en maintenant la fiabilité du réseau », a déclaré Brett Perlman, ancien commissaire aux services publics du Texas et actuel PDG.Centre du futur de Houston.
Une subvention de 4,58 millions de dollars du DOE a été complétée par le cycle d'amorçage récemment clôturé de Quino, qui a levé 3,3 millions de dollars auprès d'un groupe d'investisseurs dirigé par ANRI, l'une des sociétés de capital-risque de démarrage les plus actives de Tokyo.TechEnergy Ventures, la branche de capital-risque d'entreprise de la branche de transmission d'énergie du groupe Techint, a également participé au cycle.
Outre Beh, Aziz et Gordon, le co-fondateur de Quino Energy est l'ingénieur chimiste Dr Maysam Bahari.Il était doctorant à Harvard et est aujourd'hui directeur technique de l'entreprise.
Joseph Santo, directeur des investissements d'Arevon Energy et conseiller de Quino Energy, a déclaré : « Le marché de l'électricité a désespérément besoin d'un stockage à long terme à faible coût pour atténuer la volatilité due aux conditions météorologiques extrêmes sur notre réseau et aider à intégrer la pénétration généralisée de énergies renouvelables. »
Il a poursuivi : « Les batteries au lithium-ion sont confrontées à des obstacles majeurs tels que des difficultés dans la chaîne d’approvisionnement, une multiplication par cinq du coût du carbonate de lithium par rapport à l’année dernière et une demande compétitive de la part des constructeurs de véhicules électriques.Il est convaincant que la solution Quino puisse être produite à partir de produits disponibles dans le commerce et qu’une durée plus longue puisse être atteinte.
Les subventions de recherche universitaire du Département américain de l'énergie, de la National Science Foundation et du National Renewable Energy Laboratory soutiennent les innovations autorisées à Quino Energy par Harvard Research.Le laboratoire d'Aziz a également reçu un financement de recherche expérimentale dans ce domaine de la part du Massachusetts Clean Energy Center.Comme pour tous les accords de licence de Harvard, l'Université se réserve le droit aux instituts de recherche à but non lucratif de continuer à fabriquer et à utiliser la technologie sous licence à des fins de recherche, d'éducation et scientifiques.
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.
L'Office of Technology Development (OTD) de Harvard promeut le bien public en encourageant l'innovation et en transformant les nouvelles inventions de Harvard en produits utiles qui profitent à la société.Notre approche globale du développement technologique comprend la recherche sponsorisée et les alliances d'entreprises, la gestion de la propriété intellectuelle et la commercialisation de la technologie par la création de risques et l'octroi de licences.Au cours des cinq dernières années, plus de 90 startups ont commercialisé la technologie de Harvard, levant au total plus de 4,5 milliards de dollars. Pour combler davantage le fossé de développement entre le monde universitaire et l'industrie, Harvard OTD gère l'accélérateur biomédical Blavatnik et l'accélérateur de sciences physiques et d'ingénierie. Pour combler davantage le fossé de développement entre le monde universitaire et l'industrie, Harvard OTD gère l'accélérateur biomédical Blavatnik et l'accélérateur de sciences physiques et d'ingénierie.Pour combler davantage le fossé dans le développement de l'industrie universitaire, Harvard OTD exploite l'accélérateur biomédical Blavatnik et l'accélérateur des sciences physiques et de l'ingénierie.Pour combler davantage le fossé entre les structures universitaires et industrielles, Harvard OTD exploite l'accélérateur biomédical Blavatnik et l'accélérateur de sciences physiques et d'ingénierie.Pour plus d'informations, visitez https://otd.harvard.edu.
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Les initiatives comprennent un financement translationnel, un mentorat et des programmes visant à faciliter la commercialisation des innovations par les chercheurs en génie et en sciences physiques.
Heure de publication : 07 novembre 2022