Negatif? Bagaimana seorang veteran Angkatan Laut menolak untuk menerima 'tidak' atas penemuan baterainya – TechCrunch


Beberapa dekade yang lalu, masih muda Insinyur angkatan laut pada kapal selam nuklir Inggris mulai tertarik pada baterai listrik yang membantu menjalankan kapalnya. Dengan berjalan diam-diam di bawah lapisan es kutub yang beku selama Perang Dingin, sedikit yang diketahui oleh awak kapal selam ini bahwa, pada abad ke-21, baterai akan menjadi salah satu sektor tunggal terbesar dalam teknologi. Bahkan planet ini. Tetapi rasa ingin tahunya tetap bersamanya, dan hampir 20 tahun yang lalu ia memutuskan untuk mengejar mimpi itu, lahir bertahun-tahun di bawah gelombang.

Perjalanan untuk Trevor Jackson dimulai, seperti banyak hal dilakukan dalam teknologi, dengan penelitian. Dia menjadi terpesona oleh eksperimen yang dilakukan tidak dengan baterai lithium, yang telah mendominasi industri baterai, tetapi dengan apa yang disebut baterai "aluminium-air".

Secara teknis digambarkan sebagai baterai “(Al) / air”, ini adalah – kisah yang hampir tak terhitung dari dunia baterai. Sebagai permulaan, sistem baterai aluminium-air dapat menghasilkan energi dan daya yang cukup untuk rentang berkendara dan akselerasi yang mirip dengan mobil bertenaga bensin.

Kadang-kadang dikenal sebagai baterai "Metal-Air", ini telah berhasil digunakan dalam aplikasi "off-grid" selama bertahun-tahun, seperti baterai yang menyalakan radio tentara. Logam yang paling menarik dalam jenis baterai ini adalah aluminium karena merupakan logam yang paling umum di bumi dan memiliki kepadatan energi tertinggi.

Pikirkan baterai bernafas udara yang menggunakan aluminium sebagai “bahan bakar.” Itu artinya dapat memberikan tenaga kendaraan energi yang berasal dari sumber bersih (air, panas bumi, nuklir dll.). Ini adalah sumber daya untuk sebagian besar smelter aluminium di seluruh dunia. Satu-satunya produk limbah adalah aluminium hidroksida dan ini dapat dikembalikan ke smelter sebagai bahan baku untuk – coba tebak? – membuat lebih banyak aluminium! Karenanya siklus ini sangat berkelanjutan dan terpisah dari industri minyak. Anda bahkan dapat mendaur ulang kaleng aluminium dan menggunakannya untuk membuat baterai.

Bayangkan itu – sumber daya terpisah dari industri minyak yang sangat berpolusi.

Tetapi hampir tidak ada orang yang menggunakannya dalam aplikasi mainstream. Mengapa?

baterai trevor 2

Baterai aluminium-air sudah ada untuk sementara waktu. Tetapi masalah dengan baterai yang menghasilkan listrik dengan "memakan" aluminium adalah bahwa itu sama sekali tidak efisien. Elektrolit yang digunakan tidak berfungsi dengan baik.

Ini penting. Elektrolit adalah media kimia di dalam baterai yang memungkinkan aliran muatan listrik antara katoda dan anoda. Ketika perangkat terhubung ke baterai – bola lampu atau sirkuit listrik – reaksi kimia terjadi pada elektroda yang menghasilkan aliran energi listrik ke perangkat.

Ketika baterai aluminium-air mulai bekerja, reaksi kimia menghasilkan "produk sampingan" gel yang secara bertahap dapat memblokir saluran udara ke dalam sel. Tampaknya ini merupakan masalah yang tidak bisa diatasi oleh para peneliti.

Tetapi setelah banyak percobaan, pada tahun 2001, Jackson mengembangkan apa yang ia yakini sebagai jenis elektrolit revolusioner untuk baterai aluminium-air yang berpotensi menghilangkan hambatan komersialisasi. Elektrolitnya yang dikembangkan secara khusus tidak menghasilkan gel yang dibenci yang akan menghancurkan efisiensi baterai aluminium-air. Itu tampak seperti game-changer.

Terobosan – jika terbukti – memiliki potensi besar. Kepadatan energi baterainya sekitar delapan kali lipat dari baterai lithium-ion. Dia sangat bersemangat. Kemudian dia mencoba memberi tahu para politisi …

baterai trevor 1

Meskipun ada demonstrasi mendetail tentang baterai yang berfungsi untuk Lord "Jim" Knight pada tahun 2001, diikuti oleh korespondensi email dan janji untuk "meneruskannya ke Tony (Blair)," tidak ada minat dari pemerintah AS.

Dan Jackson menghadapi rintangan birokrasi. Badan inovasi resmi pemerintah Inggris, Innovate UK, menekankan teknologi baterai lithium, bukan baterai aluminium-air.

Dia berjuang untuk meyakinkan investor publik dan swasta untuk mendukungnya, seperti yang dimiliki "lobi baterai lithium" di sektor ini.

Penekanan pada baterai lithium di atas hal lain berarti A.K. pemerintah secara efektif meninggalkan teknologi yang dapat merevolusi penyimpanan listrik dan mobilitas dan bahkan berkontribusi pada perang melawan emisi karbon dan memindahkan Inggris ke tujuan pengurangan polusi.

Kecewa di Inggris, Jackson menaikkan tongkat dan mendapatkan dukungan yang lebih baik di Prancis, tempat ia memindahkan R&D di tahun 2005.

Akhirnya, pada tahun 2007, potensi penemuan Jackson dikonfirmasi secara independen di Perancis di lembaga Polytech Nantes. Keuntungannya dibandingkan baterai Lithium Ion adalah (dan masih) peningkatan tegangan sel. Mereka menggunakan aluminium biasa, akan menciptakan polusi yang sangat sedikit dan memiliki output daya yang stabil dan tahan lama.

Akibatnya, pada 2007 Pemerintah Prancis secara resmi mengesahkan teknologi tersebut sebagai "strategis dan untuk kepentingan nasional Prancis."

Pada titik ini, Kantor Luar Negeri AS tiba-tiba bangun dan memperhatikan.

Ia berjanji kepada Jackson bahwa UKTI akan memberikan upaya "300%" dalam meluncurkan teknologi di Inggris jika itu "dipulangkan" kembali ke Inggris.

Namun, pada tahun 2009, Badan Strategi Teknologi Inggris menolak untuk mendukung teknologi tersebut, dengan alasan bahwa Road Map Teknologi Dewan Otomotif "mengecualikan jenis baterai ini." Meskipun Carbon Trust setuju bahwa itu memang merupakan "CO2 yang kredibel – teknologi pengurangan, ”ia menolak untuk membantu Jackson lebih jauh.

Sementara itu, pemerintah lain lebih antusias mengeksplorasi baterai logam-udara.

Pemerintah Israel, misalnya, secara langsung berinvestasi di Phinergy, sebuah startup yang bekerja pada teknologi aluminium-air yang sangat mirip. Inilah video, yang diakui perusahaan, yang benar-benar menunjukkan keunggulan baterai udara logam dalam mobil listrik:

Perusahaan Aluminium Rusia, Rusal, mengembangkan proses peleburan bebas CO2, yang berarti secara teori, mereka dapat membuat baterai aluminium-udara dengan proses bebas CO2.

Jackson mencoba memberi tahu pemerintah Inggris bahwa mereka melakukan kesalahan. Tampil di hadapan Komite Pemilihan Parlemen untuk strategi bisnis-energi dan industri, ia menggambarkan bagaimana Inggris telah menciptakan bias terhadap teknologi lithium-ion yang telah mengarah pada ekosistem teknologi baterai yang mendanai penelitian lithium-ion hingga mencapai miliaran dolar. pound. Pada 2017, Perdana Menteri Theresa May selanjutnya mendukung industri lithium-ion.

Jackson (di bawah) menolak untuk menerima jawaban tidak.

Dia melamar ke Laboratorium Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Pertahanan Inggris. Tetapi pada tahun 2017 mereka menjawab dengan keputusan "tidak ada dana" yang menolak teknologi tersebut, meskipun DSTL memiliki program sendiri tentang teknologi aluminium-air, yang didedikasikan untuk menemukan elektrolit yang lebih baik, di Universitas Southampton.

Jackson beralih ke industri otomotif sebagai gantinya. Dia membentuk perusahaannya MAL (dicap sebagai "Metalectrique") pada 2013 dan menggunakan dana awal untuk berhasil menguji desain jangka panjang paket daya di fasilitas laboratoriumnya di Tavistock, Inggris.

Di sini dia berada di saluran BBC regional yang menjelaskan baterai:

Dia bekerja sama dengan Lotus Engineering untuk merancang dan mengembangkan paket daya pengganti jarak jauh untuk Nissan Leaf dan mobil listrik Mahindra Reva "G-Wiz". Pada saat itu, Nissan menyatakan minat yang kuat pada "Beyond Lithium Technology" ini (kata-kata mereka) tetapi mereka sudah berkomitmen untuk memasang baterai LiON ke Leaf. Tidak terpengaruh, Jackson berkonsentrasi pada G-Wiz dan terus memproduksi sel baterai ukuran penuh untuk pengujian dan menunjukkan bahwa teknologi aluminium-air lebih unggul daripada teknologi lain yang ada.

Dan sekarang ini penekanan pada lithium-ion masih menahan industri.

Faktanya adalah bahwa baterai lithium sekarang menghadapi banyak tantangan. Perkembangan teknologi telah memuncak; tidak seperti aluminium, lithium tidak dapat didaur ulang dan persediaan baterai lithium tidak terjamin.

Kelebihan teknologi aluminium-air sangat banyak. Tanpa harus mengisi baterai, sebuah mobil dapat dengan mudah mengganti baterai dalam hitungan detik, benar-benar menghilangkan "waktu pengisian." Sebagian besar titik pengisian saat ini diberi peringkat 50 kW yang kira-kira seperseratus dari yang diperlukan untuk mengisi baterai lithium dalam lima menit. Sementara itu, sel bahan bakar hidrogen akan membutuhkan infrastruktur distribusi hidrogen yang sangat besar dan mahal serta sistem pembangkit hidrogen baru.

Tetapi Jackson terus mendorong, yakin teknologinya dapat mengatasi kebutuhan daya di masa depan, dan krisis iklim.

Mei lalu, ia mulai mendapatkan pengakuan yang sangat dibutuhkan.

Advanced Propulsion Center di Inggris memasukkan baterai Metalectrique sebagai bagian dari investasi hibahnya ke 15 startup di Inggris untuk membawa teknologinya ke tingkat berikutnya sebagai bagian dari Program Akselerator Pengembang Teknologi (TDAP). TDAP adalah bagian dari program 10 tahun untuk menjadikan Inggris sebagai pemimpin dunia dalam teknologi propulsi rendah karbon.

Tangkapan? Ke-15 perusahaan ini harus berbagi sedikit dana 1,1 juta poundsterling dalam pendanaan.

Dan untuk Jackson? Dia masih mengumpulkan uang untuk Metalectrique dan menyebarkan berita tentang potensi baterai aluminium-air untuk menyelamatkan planet ini.

Surga tahu, pada titik ini, itu bisa menggunakannya.