Dùng sắt làm pin, startup này gây sốt toàn cầu và thu hút sự quan tâm đặc biệt của Bill Gates

Trong khi năng lượng tái tạo ngày càng phổ biến, việc phát triển các hệ thống này gặp khó khăn do thiếu ổn định và giá thành cao. Tỷ phú Bill Gates quan tâm đến các startup lưu trữ điện có chi phí thấp.

Một trong số đó là startup Form Energy, chuyên phát triển hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn phục vụ điện lưới. Họ đã thông báo triển khai hệ thống pin sắt với công suất 1.500 MWh cho công ty điện Georgia Power. Hệ thống này dự kiến bắt đầu hoạt động từ đầu năm 2026 sau khi được chấp thuận.

Thỏa thuận này là một phần trong chiến lược triển khai dự án lưu trữ năng lượng dài hạn của Georgia Power. Dự án này nhằm kết hợp các nguồn năng lượng sạch hiệu quả để đảm bảo độ tin cậy và ổn định của hệ thống điện trong thời gian dài, có thể kéo dài đến nhiều ngày.

"Khi chúng tôi tiếp tục xây dựng tương lai năng lượng sạch cho Georgia, hệ thống pin lưu trữ điện đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Điều này giúp chúng tôi cung cấp nguồn năng lượng sạch và đáng tin cậy cho khách hàng trong nhiều thập kỷ tới. Đó chính là lý do tại sao việc hợp tác với nhà sáng tạo như Form Energy là một phần không thể thiếu trong chiến lược dài hạn của chúng tôi." - ông Kim Greene, Chủ tịch Georgia Power, chia sẻ.

Thay vì sử dụng pin Lithium cho hệ thống lưu trữ điện của mình, công nghệ pin của Form Energy sử dụng các cell pin sắt khí (iron-air) tấm lớn, diện tích khoảng 1m2 mỗi tấm. 50 tấm cell pin này sẽ được đặt trong một module có kích thước bằng cái máy giặt và được nhúng trong dung dịch điện phân.

Khi hoạt động, chu trình của pin này là: khi được sạc điện, các tấm oxit sắt trong module sẽ điện phân thành sắt kim loại. Và khi cần sản sinh ra điện năng, oxy sẽ được đưa vào module, biến sắt kim loại thành dạng oxit và xả điện ra ngoài.

Trái với sự đắt đỏ và khó khai thác của Lithium, sắt là một nguyên tố phổ biến và có giá rẻ ở mọi nơi. Vì vậy, pin sắt có chi phí thấp hơn rất nhiều so với pin Lithium. Ngoài ra, pin sắt cũng dễ tái chế. Khi hết thời hạn sử dụng, bạn chỉ cần tháo ra và thay bằng tấm sắt mới để tiếp tục sử dụng. Form Energy cho biết hệ thống pin của họ sẽ có giá khoảng 20 USD/kWh, chỉ bằng 1/2 giá của pin Lithium-Ion.

Form Energy là một startup nhỏ trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển công nghệ pin sắt, nhận sự tài trợ vốn từ Bill Gates thông qua Quỹ Năng lượng Đột phá (Breakthrough Energy Ventures). Trong vòng huy động vốn gần đây nhất, startup này đã thu được 450 triệu USD, nâng tổng số vốn huy động lên tới 800 triệu USD từ quỹ của Bill Gates, công ty thép ArcelorMittal của Luxembourg và các nhà đầu tư khác.

Một cell pin sắt hoàn chỉnh

Form Energy cho biết, sản phẩm đầu tiên của công ty sẽ là loại pin sắt có thể nạp sạc và duy trì điện năng trong 100 giờ sử dụng. Đặc điểm đáng chú ý là, pin này có chi phí hệ thống cạnh tranh với nhà máy điện truyền thống và chỉ gấp 1/10 chi phí của pin Lithium-Ion khi tính theo chi phí lưu trữ theo cấp độ (Levelized Cost of Storage).

Tuy nhiên, loại pin này không hỗ trợ tốc độ nạp và sạc nhanh như pin Lithium thông thường. Tuy vậy, chúng có thể được sử dụng cùng với pin Lithium trong hệ thống tổng thể. Khi đó, pin sắt sẽ chịu trách nhiệm cho các nhu cầu tải chậm trong thời gian dài, trong khi pin Lithium hoạt động cho các tải đột xuất.

Kết hợp với các nguồn năng lượng tái tạo, một hệ thống lưu trữ điện dựa trên pin như đã đề cập trước đây sẽ là giải pháp tối ưu cho nhu cầu sử dụng điện sạch. Các hệ thống năng lượng tái tạo được biết đến là không ổn định, chúng thay đổi không đều theo điều kiện tự nhiên, do đó cần có hệ thống lưu trữ năng lượng để duy trì mạng lưới điện ổn định và đáp ứng nhu cầu sử dụng trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Cuộc đầu tư vào năng lượng trị giá 7 nghìn tỷ USD của Trung Quốc đã tạo điều kiện cho sự bùng nổ của thị trường pin.