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In un granaio di funghi riproposto nella contea di Chester, Sycamore International Inc. ricicla apparecchiature elettroniche, inclusa la ristrutturazione di 30.000 vecchi laptop al mese per la rivendita. Steven Figgatt, amministratore delegato di Sycamore, afferma che la sua azienda di West Grove è incentrata sull'economia circolare.
In linea con la sua missione sostenibile, Sycamore all'inizio di quest'anno ha installato un sistema solare sul tetto per convertire le sue operazioni in energia rinnovabile. Ma Figgatt, 36 anni, ha dichiarato la liberazione della sua azienda dalla rete elettrica solo a fine agosto, quando ha commissionato un nuovo innovativo sistema di accumulo di batterie che assicura che la sua attività sia alimentata dall'energia solare anche quando il sole non splende.
"Lo chiamiamo il nostro Giorno dell'Indipendenza Energetica", ha detto.
Figgatt è andato in crisi con la sua scelta della tecnologia di accumulo di energia, selezionando un nuovo sistema chiamato batteria a flusso di ferro, il primo del suo genere sulla costa orientale.
Le batterie a flusso di ferro sono tra le molte promettenti tecnologie di accumulo di energia su scala di rete che sono in lizza per essere accettate in un mercato in cui l'energia rinnovabile si sta espandendo rapidamente per sostituire le fonti di energia che emettono gas serra.
Con l'aumentare dell'importanza della generazione rinnovabile, il mercato dei sistemi di accumulo di energia dovrebbe svolgere un ruolo chiave. I sistemi eolici e solari producono energia in modo intermittente, a seconda delle condizioni meteorologiche, e gli operatori di rete affermano che avranno bisogno di più sistemi di accumulo poiché l'energia rinnovabile occupa una quota maggiore del mercato della generazione di energia.
I produttori di dispositivi di accumulo della batteria prevedono una spinta dall'Inflation Reduction Act, che il presidente Joe Biden ha firmato in legge il 16 agosto. La legge prevede incentivi fiscali per gli acquirenti di dispositivi di accumulo di energia.
Durata della vita più lunga. Nessuna esplosione.
Una batteria a flusso di ferro è significativamente diversa da una batteria agli ioni di litio, il dispositivo comunemente utilizzato nei veicoli elettrici, nei dispositivi mobili e in alcune applicazioni commerciali.
Il grande punto di forza della batteria a flusso di ferro è che il suo elettrolita, il materiale che conduce una carica elettrica, non è un metallo estratto in un paese ostile. L'elettrolita è invece costituito da cloruro ferroso, che è fondamentalmente ferro, sale e acqua, tutti ampiamente disponibili. A differenza del litio, non è tossico e non si surriscalda né esplode.
La batteria a lunga durata di Sycamore può scaricare la sua energia in 12 ore, circa tre volte più a lungo di una batteria al litio, o all'incirca corrispondente al momento in cui il sole non splende. Può contenere circa 400 kilowattora di potenza, sufficienti per alimentare circa 28 case per 12 ore.
La batteria a flusso di ferro è inoltre garantita per resistere a 25 anni di cicli di carica e scarica senza deteriorarsi. Promette di funzionare molto tempo dopo che Energizer Bunny si è ritirato in disparte.
"È stato emozionante provare qualcosa di nuovo", ha detto Figgatt. "Voglio dire, mi piace il fatto che non ci siano sostanze chimiche tossiche, non c'è rischio di incendio che hai con le batterie agli ioni di litio. E inoltre puoi ciclare tutto il tempo, a differenza delle batterie agli ioni di litio che hanno un numero limitato di cicli prima devono essere sostituiti. Questo è un po' illimitato, quindi scapperemo tutto il tempo."
Lo svantaggio delle batterie a flusso è che sono grandi, pesanti e stazionarie:la batteria di Sycamore è alloggiata in un container da 40 piedi che pesava quasi 20 tonnellate prima che venissero aggiunti 19.000 litri di elettrolita. Non sono progettati per automobili o dispositivi mobili, ma per il supporto su larga scala della rete elettrica.
Una seconda batteria in ordine
La maggior parte dell'accumulo di energia a lunga durata delle nazioni si trova in centrali idroelettriche con pompaggio, come l'impianto Muddy Run di Constellation Energy nella contea di Lancaster, dove l'acqua viene pompata in un serbatoio a un'altitudine più elevata e quindi rilasciata per generare energia quando necessario.
Le batterie a flusso immagazzinano energia in serbatoi di elettroliti, che passano attraverso una membrana elettrochimica per estrarre gli elettroni durante il processo di carica e scarica.
Il dispositivo a flusso di ferro acquisito da Sycamore è chiamato Energy Warehouse, prodotto da ESS Tech Inc. di Wilsonville, Oregon. L'azienda sviluppa una batteria a flusso di ferro commerciale da oltre un decennio e l'anno scorso è diventata pubblica in una fusione con una società di acquisizione per scopi speciali, diventando il primo produttore quotato in borsa di batterie a lunga durata. Come molte start-up tecnologiche, quest'anno le sue azioni sono andate male e sono scese del 60% dal suo lancio lo scorso ottobre.
Ma le sue fortune potrebbero migliorare. Ha un arretrato di ordini, incluso uno per un'altra unità per Sycamore International, la cui attività sta raccogliendo più clienti istituzionali che desiderano smaltire vecchi dispositivi elettronici e cancellare definitivamente qualsiasi traccia di dati nel processo sicuro di Sycamore. Sycamore prevede di aprire il terreno questo autunno per espandersi in un nuovo edificio a West Grove, dotato anche di un proprio sistema solare.
ESS ha installato diverse batterie per San Diego Gas &Electric a Cameron Corners, in California, una città a rischio di essere tagliata fuori dalla rete a causa di incendi. Sta anche lavorando con Portland General Electric, una società di servizi pubblici, per costruire un centro energetico di mezzo acro con una capacità di stoccaggio circa otto volte superiore a quella dell'unità di West Grove. Il mese scorso ha annunciato un accordo per la spedizione di 70 magazzini di batterie in Australia e per l'apertura di uno stabilimento di assemblaggio in quel paese entro il 2024.
Ma la più grande novità dell'ultimo mese è stata l'Inflation Reduction Act, che contiene incentivi fiscali per gli acquirenti di dispositivi di accumulo di energia che sono aumentati del 10% per i dispositivi di produzione nazionale, come l'ESS Energy Warehouse. L'IRA fornisce anche crediti agli acquirenti di unità di accumulo a batteria autonome, mentre i precedenti incentivi fiscali si applicavano solo all'accumulo di energia direttamente associato alla generazione rinnovabile.
"Ci aiuta a livellare il campo di gioco rispetto ai nostri concorrenti", ha detto in un'intervista Eric Dresselhuys, amministratore delegato di ESS. I concorrenti di ESS sono solitamente produttori cinesi di batterie al litio, che secondo Dresselhuys ricevono il sostegno statale. Sebbene i crediti d'imposta IRA siano disponibili per tutte le batterie, ha affermato, "vale di più se acquisti prodotti fabbricati negli Stati Uniti".
"La batteria è fondamentalmente un prodotto assicurativo"
I semi per il passaggio di Sycamore International al solare sono stati piantati più di cinque anni fa alla Millersville University, quando Figgatt ha partecipato al lancio di un sistema solare presso il nuovo Lombardo Welcome Center dell'università. Lì, Figgatt ha incontrato Dave Santoleri, presidente di TerraSol Energies Inc., un'azienda Chadds Ford che ha progettato e installato il sistema Millersville da 175 kilowatt. Figgatt ha incaricato Terrasol di esplorare la realizzazione di un'installazione solare nel suo stabilimento di West Grove.
"Sapevo che le batterie a flusso erano un'idea interessante", ha detto Santoleri. "Ho fatto una ricerca e ho trovato cinque aziende che li hanno prodotti. Tre di loro avevano cessato l'attività". Ha scoperto che ESS era ancora in attività e l'unico produttore con sede negli Stati Uniti. Lui e Figgatt hanno visitato l'azienda in Oregon e sono stati venduti.
"Abbiamo fatto la nostra due diligence", ha detto Figgatt. "Sappiamo che si tratta di una tecnologia più recente, quindi abbiamo eseguito un intero processo di verifica con ESS."
Il sistema di batterie ha sostanzialmente raddoppiato il costo dell'installazione solare di Sycamore:la batteria stessa è di circa $ 200.000, anche se Figgatt è vago sul suo investimento totale nel sistema. Figgatt calcola che l'intero sistema si ripagherà da solo in sei-nove anni, a seconda di ciò che accade con i prezzi dell'energia di mercato. Nel frattempo, i costi energetici di Sycamore sono fissi.
Per Figgatt, la batteria di riserva offre molto di più del semplice risparmio sulla bolletta Peco. Quando verrà installato il secondo sistema di batterie, Sycamore International sarà in grado di rivendere parte dell'energia in eccesso all'operatore di rete regionale per aiutare a mantenere coerenti i livelli di potenza nell'area, un importante ruolo di base noto come regolazione della frequenza.
Salverà la sua attività da lunghe interruzioni legate alle tempeste. E anche la tensione prodotta dal suo sistema solare è regolata con precisione, il che è di fondamentale importanza per le operazioni di Sycamore, dove i suoi 70 dipendenti potrebbero cancellare i delicati dischi rigidi di fino a 600 laptop contemporaneamente mentre vengono sottoposti a ristrutturazione.,
L'importanza dell'accumulo di energia per un futuro energetico decarbonizzato è così significativa che il mese scorso il segretario all'energia degli Stati Uniti Jennifer M. Granholm ha visitato lo stabilimento di ESS in Oregon, parte di un tour che promuove i benefici climatici dell'IRA.
A West Grove, il taglio del nastro da parte di Sycamore International del suo sistema di accumulo della batteria il 25 agosto è stato elogiato anche dalla rappresentante degli Stati Uniti Chrissy Houlahan, una democratica che rappresenta le contee di Chester e Berks. "Questo progetto rappresenta il tipo di soluzione lungimirante di cui abbiamo bisogno per costruire un sistema energetico decarbonizzato e resiliente", ha affermato. + Esplora ulteriormente
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