Enerji depolama teknolojisi, Avrupa Birliği'nin (AB) enerji sisteminde yenilenebilir enerjinin daha büyük bir pay elde etmesi, iklim nötrlüğü ve düşük maliyetli enerjiye erişimi hedeflerine ulaşmak için gereklidir. Bununla birlikte, mevcut enerji depolama çözümleri, sınırlı depolama süresi, zehirli/yanıcı bileşenlerin kullanımı, kritik ham maddelere (CRM'ler) bağımlılık ve büyük ölçekli uygulamaları kısıtlayan yüksek maliyetler gibi çeşitli sınırlamalarla karşı karşıyadır.
Metal-hava pilleri, teorik olarak ucuz ve bol miktarda bulanan aktif malzemelerin kullanımı ile yüksek gravimetrik enerji yoğunluğu ve uzun vadeli kararlılık sunmaktadır. Ancak, ticarileşmiş konfigürasyonlarında bile, 4-12 saatin ötesinde depolama sürelerini garanti edememekte ve mevcut mekanik yeniden şarj etme konseptleri, işletme ve bakım maliyetlerini önemli ölçüde artırmaktadır. HIPERZAB projesinin ana hedefi, yenilenebilir enerji kaynakları ve elektrolizörlerle birlikte kullanılmak üzere orta vadeli depolama (günler/haftalar) için Elektrikle Şarj Edilebilir Çinko-Hava Pili (ERZAB) geliştirmektir. Bu amaçla, HIPERZAB projesinde: (i) gözenekli Zn/biyopolimer kompozit anot, (ii) doğal malzemelere dayalı çevre dostu iki katmanlı bir jel elektrolit ve (iii) CRM içermeyen katot üretilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilecek pil bileşenlerinin, şarj/deşarj döngüsü sırasında su/hava yönetimi kontrolünü sağlayan ve malzeme dayanıklılığını/performansını arttıracak yeni bir pil tasarımına entegre edilmesi planlanmıştır.
HIPERZAB projesinde yapılacak çalışmalar sürdürülebilirlik presibine dayalı olarak yaşam döngüsü ve döngüsel ekonomi yaklaşımları planlanmıştır. Bu bağlamda yakıt hücreleri teknolojilerinde elde edilen bilgi ve tecrübelere dayanarak geleneksel sandviç tipi tasarımı yerine
ayarlanabilir akım toplayıcılı kompakt bir tasarıma geçerek enerji tüketen çevresel bileşenler kullanmadan metal-hava pil içinde hava/su dağılımını daha iyi yönetimi amaçlanmıştır. Sürdürülebilir yeşil kimya, malzeme bilimi, fiziksel kimya, kataliz bilimi, hesaplamalı çalışmalar ve modern karakterizasyon teknikleri gibi birden fazla bilim/teknoloi/mühendislik alanında en az üç doktora araştırmacısının tez çalışmaları da desteklenecektir.
Projenin ticarileşme planı ise 2024 sonrasında küresel Elektrokimyasal Enerji Depolama (EES) pazarı temel alınarak hazırlanmıştır. Proje çıktısı depolama teknolojisi, enerji sistemleri için depolama, ölçeklenebilir yenilenebilir enerji santralleri, bina/site, sera ve endüstriyel tesisler de dahil olmak üzere yeni EES teknolojilerine ihtiyaç duyulan sistemlere entegre edilebilecektir.
HIPERZAP ile hedeflenen 0.05 €/kWh/döngü ve <80 €/kWh enerji depolama fiyatı, sabit uygulamalar için en gelişmiş alternatif teknolojiler ile rekabet edecektir (Hidrojen: 56 €/kWh, LIBs: 94 -140 €/kWh). Ölçeklendirme yapıldığında ise, geliştirilecek çinko-hava enerji depolama teknolojisi hedef uygulama alanının yakınına kolayca yerleştirilebilen, modüler ve uzun menzilli enerji taşımacılığına ihtiyaç duymayan bir çözüm olarak avantaj sağlayacaktır. HIPERZAB projesi, ham maddedden pil üreticisine kadar tüm değer zincirini kapsayan araştırma enstitüleri, KOBİ, büyük şirket ve üniversiteleri bir araya getirmektedir. Ayrıca HIPERZAB, kritik ham maddelerin maliyetler üzerindeki etkisinden ve AB pil endüstrisi için hammadde arzında yaşanan sorunlardan kurtulmayı, iş portföyü açısından da metalurji ve biyopolimer şirketleri gibi hammadde sağlayıcıları için yeni pazarlar oluşturmayı hedeflemektedir.
Proje Ortakları:
- CIC ENERGIGUNE FUNDAZIOA, İspanya
- CEGASA ENERGIA S.L.U., İspanya
- SINTEF AS, Norveç
- POLITECNICO DI TORINO, İtalya
- FUNDACIO INSTITUT DE RECERCA DE L'ENERGIA DE CATALUNYA, İspanya
- ADVENST ENERJI DEPOLAMA SISTEMLERI SANAYI VE TICARET ANONIM SIRKETI, Türkiye
- DEUTSCHES ZENTRUM FUR LUFT - UND RAUMFAHRT EV, Almanya
