ՔԵՄԲՐԻՋ, Մասաչուսեթս և Սան Լեանդրո, Կալիֆորնիա:«Quino Energy» կոչվող նոր նորաստեղծ ընկերությունը փորձում է շուկա բերել էներգիայի պահպանման ցանցի մասշտաբի լուծում, որը մշակվել է Հարվարդի հետազոտողների կողմից՝ խթանելու վերականգնվող էներգիայի ավելի լայն ընդունումը:
Ներկայումս ԱՄՆ-ում կոմունալ ծառայությունների կողմից արտադրվող էլեկտրաէներգիայի մոտ 12%-ը ստացվում է քամու և արևի էներգիայից, ինչը տատանվում է եղանակային ամենօրյա օրինաչափությունների համաձայն:Որպեսզի քամին և արևը ավելի մեծ դեր խաղան ցանցի ածխաթթվացման գործում՝ միաժամանակ հուսալիորեն բավարարելով սպառողների պահանջարկը, ցանցի օպերատորները գիտակցում են էներգիայի պահպանման համակարգերի տեղակայման անհրաժեշտությունը, որոնք դեռևս չեն ապացուցել ծախսարդյունավետությունը մեծ մասշտաբով:
Նորարարական ռեդոքս հոսքի մարտկոցները, որոնք ներկայումս գտնվում են առևտրային մշակման փուլում, կարող են օգնել հավասարակշռությունը շրջել իրենց օգտին:Հոսքի մարտկոցը օգտագործում է ջրային օրգանական էլեկտրոլիտ և Հարվարդի նյութերի գիտնականներ Մայքլ Ազիզի և Ռոյ Գորդոնի գլխավորությամբ Ջոն Ա. Փոլսոնի ճարտարագիտության և կիրառական գիտությունների դպրոցի (SEAS) և Քիմիայի, քիմիկոսների զարգացման և քիմիական կենսաբանության բաժնից:Հարվարդի տեխնոլոգիական զարգացման գրասենյակը (OTD) Quino Energy-ին տրամադրել է բացառիկ համաշխարհային արտոնագիր էներգիայի պահպանման համակարգերի առևտրայնացման համար՝ օգտագործելով լաբորատոր հայտնաբերված քիմիական նյութեր, ներառյալ քինոն կամ հիդրոքինոն միացություններ՝ որպես էլեկտրոլիտներում ակտիվ նյութեր:Quino-ի հիմնադիրները կարծում են, որ համակարգը կարող է հեղափոխական օգուտներ տալ ծախսերի, անվտանգության, կայունության և հզորության առումով:
«Քամու և արևային էներգիայի արժեքն այնքան է նվազել, որ այդ վերականգնվող աղբյուրներից առավելագույն էներգիա ստանալու ամենամեծ խոչընդոտը դրանց ընդհատումն է:Անվտանգ, մասշտաբային և ծախսարդյունավետ պահեստավորման միջոցը կարող է լուծել այս խնդիրը», - ասում է Gene-ի տնօրեն Ազիզը:և Թրեյսի Սայքսը՝ Հարվարդի SEAS համալսարանի նյութերի և էներգիայի տեխնոլոգիաների պրոֆեսոր և Հարվարդի բնապահպանական կենտրոնի դոցենտ:Նա Quino Energy-ի համահիմնադիրն է և ծառայում է նրա գիտական խորհրդատվական խորհրդում:«Ցանցային մասշտաբով ֆիքսված պահեստավորման առումով դուք ցանկանում եք, որ ձեր քաղաքը գիշերը աշխատի առանց քամի առանց հանածո վառելիքի այրման:Տիպիկ եղանակային պայմաններում դուք կարող եք ստանալ երկու կամ երեք օր, և դուք անպայման կունենաք ութ ժամ առանց արևի լույսի, ուստի 5-ից 20 ժամ լիցքաթափման տևողությունը գնահատված հզորությամբ կարող է շատ օգտակար լինել:Սա հոսքային մարտկոցների լավագույն տարբերակն է, և մենք կարծում ենք, որ դրանք համեմատելի են կարճաժամկետ լիթիում-իոնային մարտկոցների հետ, ավելի մրցունակ»:
«Ցանցերի և միկրոցանցերի երկարաժամկետ պահեստավորումը հսկայական և աճող հնարավորություն է, հատկապես Կալիֆորնիայում, որտեղ մենք ցուցադրում ենք մեր նախատիպը», - ասաց դոկտոր Յուջին Բեհը, Quino Energy-ի համահիմնադիր և գործադիր տնօրեն:Ծնվելով Սինգապուրում՝ Բեհը ստացել է իր բակալավրի և մագիստրոսի կոչումները Հարվարդի համալսարանում 2009 թվականին, իսկ Ph.D.Սթենֆորդի համալսարանից՝ վերադառնալով Հարվարդ՝ որպես գիտաշխատող 2015-ից 2017 թվականներին:
Հարվարդի թիմի օրգանական ջրում լուծվող ներդրումը կարող է առաջարկել ավելի մատչելի և գործնական մոտեցում, քան այլ հոսքային մարտկոցները, որոնք հիմնված են թանկարժեք, սահմանափակ մասշտաբային արդյունահանվող մետաղների վրա, ինչպիսիք են վանադիումը:Բացի Գորդոնից և Ազիզից, 16 գյուտարարներ կիրառում են իրենց գիտելիքները նյութերի գիտության և քիմիական սինթեզի վերաբերյալ՝ բացահայտելու, ստեղծելու և փորձարկելու մոլեկուլային ընտանիքներ համապատասխան էներգիայի խտությամբ, լուծելիությամբ, կայունությամբ և սինթետիկ արժեքով:Վերջերս Nature Chemistry-ում 2022 թվականի հունիսին նրանք ցուցադրեցին ամբողջական հոսքային մարտկոցների համակարգ, որը հաղթահարում է այս անտրաքինոնի մոլեկուլների դեգրադացման միտումը ժամանակի ընթացքում:Համակարգի վրա կիրառելով պատահական լարման իմպուլսներ՝ նրանք կարողացան էլեկտրաքիմիապես վերադասավորել էներգիա կրող մոլեկուլները՝ զգալիորեն երկարացնելով համակարգի կյանքը և այդպիսով նվազեցնելով դրա ընդհանուր արժեքը:
«Մենք նախագծել և վերանախագծել ենք այս քիմիական նյութերի տարբերակները՝ նկատի ունենալով երկարաժամկետ կայունությունը, այսինքն՝ մենք փորձել ենք գերազանցել դրանք տարբեր ձևերով», - ասում է Գորդոնը, Քիմիայի և քիմիական կենսաբանության պրոֆեսոր Թոմաս Դ. Քաբոտը, պատվավոր թոշակառու:ով նաև Քինոյի գիտական խորհրդատուն է։«Մեր ուսանողները շատ են աշխատել՝ բացահայտելու մոլեկուլները, որոնք կարող են դիմակայել այն պայմաններին, որոնց նրանք հանդիպում են տարբեր նահանգների մարտկոցներում:Ելնելով մեր բացահայտումներից՝ մենք լավատես ենք, որ էժան և սովորական բջիջներով լցված հոսքային մարտկոցները կարող են բավարարել էներգիայի բարելավված պահեստավորման ապագա պահանջարկի կարիքները»:
Բացի 2022 թվականի Հարվարդի կլիմայական ձեռներեցության շրջանակին, Berkeley Haas Cleantech IPO ծրագրին և Rice Alliance-ի մաքուր էներգիայի արագացման ծրագրին (անվանվել է էներգետիկ տեխնոլոգիաների ամենահեռանկարային ստարտափներից մեկը) լրիվ դրույքով մասնակցելու համար ընտրվելուց, Quino-ն նաև ճանաչվել է: Միացյալ Նահանգների էներգետիկայի դեպարտամենտը (DOE) ընտրել է 4,58 միլիոն դոլար ոչ նոսրացնող ֆինանսավորում Էներգետիկայի դեպարտամենտի առաջադեմ արտադրական գրասենյակից, որը կաջակցի ընկերությանը մասշտաբային, շարունակական և ծախսարդյունավետ սինթետիկ գործընթացների քիմիական նյութերի զարգացմանը: օրգանական ջրի հոսքի մարտկոցների համար:
Բեհը հավելեց. «Մենք երախտապարտ ենք էներգետիկայի նախարարությանը առատաձեռն աջակցության համար:Քննարկվող գործընթացը կարող է թույլ տալ Quino-ին հումքից ստեղծել բարձր արդյունավետության հոսքային մարտկոցների ռեակտիվներ՝ օգտագործելով էլեկտրաքիմիական ռեակցիաները, որոնք կարող են տեղի ունենալ հենց հոսքային մարտկոցի ներսում:Եթե մենք հաջողակ լինենք, առանց քիմիական գործարանի անհրաժեշտության, ըստ էության, հոսքի մարտկոցը հենց գործարանն է, մենք կարծում ենք, որ դա կապահովի արտադրական ցածր ծախսերը, որոնք պահանջվում են առևտրային հաջողության համար»:
Ներդրումներ կատարելով նոր տեխնոլոգիաներում՝ ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարությունը նպատակ ունի մեկ տասնամյակի ընթացքում նվազեցնել ցանցային մասշտաբով երկարաժամկետ էներգիայի պահպանման ծախսերը՝ համեմատած լիթիում-իոնային չափանիշների հետ:DOE մրցանակի ենթապայմանագրված մասը կաջակցի Հարվարդի հոսքային մարտկոցների քիմիայի նորարարություններին ուղղված հետագա հետազոտություններին:
«Quino Energy-ի երկարաժամկետ էներգիայի պահպանման լուծումները կարևոր գործիքներ են ապահովում քաղաքականություն մշակողների և ցանցային օպերատորների համար, քանի որ մենք ձգտում ենք հասնել վերականգնվող էներգիայի ներթափանցման բարձրացման երկակի քաղաքականության նպատակին՝ պահպանելով ցանցի հուսալիությունը», - ասել է Տեխասի հանրային կոմունալ ծառայությունների նախկին հանձնակատար և ներկայիս գործադիր տնօրեն Բրեթ Պերլմանը:Հյուսթոնի ապագա կենտրոն.
4,58 միլիոն ԱՄՆ դոլարի DOE դրամաշնորհը համալրվեց Quino-ի վերջերս փակված նախնական փուլով, որը հավաքեց 3,3 միլիոն ԱՄՆ դոլար մի խումբ ներդրողների կողմից՝ Տոկիոյի վաղ փուլի վենչուրային կապիտալի ամենաակտիվ ընկերություններից մեկի՝ ANRI-ի գլխավորությամբ:Փուլին մասնակցում էր նաև TechEnergy Ventures-ը՝ Techint Group-ի էներգիայի փոխանցման բաժնի կորպորատիվ վենչուրային կապիտալը:
Բացի Բեհից, Ազիզից և Գորդոնից, Quino Energy-ի համահիմնադիրը քիմիական ինժեներ դոկտոր Մայսամ Բահարին է:Նա Հարվարդի դոկտորանտ էր և այժմ ընկերության գլխավոր տնօրենն է:
Ջոզեֆ Սանտոն՝ Arevon Energy-ի գլխավոր ներդրումային տնօրեն և Quino Energy-ի խորհրդական, ասել է. «Էլեկտրաէներգիայի շուկան հուսահատ կարիք ունի էժան երկարաժամկետ պահեստավորման՝ մեր ցանցում ծայրահեղ եղանակային պայմանների պատճառով անկայունությունը մեղմելու և մեր ցանցի լայնածավալ ներթափանցումը ինտեգրելու համար: վերականգնվող աղբյուրներ»:
Նա շարունակեց. «Լիթիում-իոնային մարտկոցները բախվում են այնպիսի լուրջ խոչընդոտների, ինչպիսիք են մատակարարման շղթայի դժվարությունները, անցյալ տարվա համեմատ լիթիումի կարբոնատի արժեքի հնգապատիկ աճը և էլեկտրական մեքենաների արտադրողների մրցունակ պահանջարկը:Համոզիչ է, որ Quino լուծույթը կարելի է արտադրել՝ օգտագործելով վաճառվող ապրանքներ, և կարելի է հասնել ավելի երկար տևողության»։
ԱՄՆ էներգետիկայի նախարարության, Ազգային գիտական հիմնադրամի և Վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիայի ակադեմիական հետազոտական դրամաշնորհները աջակցում են Հարվարդի հետազոտական ընկերության կողմից Quino Energy-ին լիցենզավորված նորարարություններին:Ազիզի լաբորատորիան նույնպես ստացել է փորձարարական հետազոտությունների ֆինանսավորում այս ոլորտում Մասաչուսեթսի մաքուր էներգիայի կենտրոնից:Ինչպես Հարվարդի բոլոր լիցենզավորման պայմանագրերի դեպքում, համալսարանը իրավունք է վերապահում շահույթ չհետապնդող հետազոտական հաստատություններին շարունակել արտադրել և օգտագործել լիցենզավորված տեխնոլոգիան հետազոտական, կրթական և գիտական նպատակներով:
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.
Հարվարդի տեխնոլոգիական զարգացման գրասենյակը (OTD) նպաստում է հանրային բարիքին՝ խրախուսելով նորարարությունը և Հարվարդի նոր գյուտերը վերածելով օգտակար ապրանքների, որոնք օգուտ են բերում հասարակությանը:Տեխնոլոգիաների զարգացման մեր համապարփակ մոտեցումը ներառում է հովանավորվող հետազոտություններ և կորպորատիվ դաշինքներ, մտավոր սեփականության կառավարում և տեխնոլոգիաների առևտրայնացում՝ ռիսկերի ստեղծման և լիցենզավորման միջոցով:Վերջին 5 տարիների ընթացքում ավելի քան 90 ստարտափներ առևտրայնացրել են Հարվարդի տեխնոլոգիաները՝ ընդհանուր առմամբ հավաքելով ավելի քան 4,5 միլիարդ դոլարի ֆինանսավորում: Ակադեմիական-արդյունաբերության զարգացման բացը հետագայում կամրջելու համար Harvard OTD-ն ղեկավարում է Blavatnik կենսաբժշկական արագացուցիչը և ֆիզիկական գիտությունների և ճարտարագիտության արագացուցիչը: Ակադեմիական-արդյունաբերության զարգացման բացը հետագայում կամրջելու համար Harvard OTD-ն ղեկավարում է Blavatnik կենսաբժշկական արագացուցիչը և ֆիզիկական գիտությունների և ճարտարագիտության արագացուցիչը:Ակադեմիական արդյունաբերության զարգացման բացը հետագայում կամրջելու համար Հարվարդի OTD-ն գործարկում է Blavatnik կենսաբժշկական արագացուցիչը և ֆիզիկական գիտության և ճարտարագիտության արագացուցիչը:Ակադեմիական և արդյունաբերական կառույցների միջև անջրպետը հետագայում կամրջելու համար Հարվարդի OTD-ն գործարկում է Blavatnik կենսաբժշկական արագացուցիչը և ֆիզիկական գիտության և ճարտարագիտության արագացուցիչը:Լրացուցիչ տեղեկությունների համար այցելեք https://otd.harvard.edu:
New Nature Energy ուսումնասիրությունը մոդելավորում է մաքուր ջրածնի արժեքը ծանր արդյունաբերության/ծանր տրանսպորտի դեկարբուրիզացիայի համար
Նախաձեռնությունները ներառում են թարգմանչական ֆինանսավորում, մենթորություն և ծրագրավորում՝ ինժեներական և ֆիզիկական գիտությունների հետազոտողների կողմից նորարարությունների առևտրայնացումը հեշտացնելու համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ նոյ-07-2022