Alumnus revolusjonerer batteriteknologi ved å bruke saltvann | Waterloo News

Som født og oppvokst i Calgary trodde Keith Cleland først at han ville ende opp med å jobbe i oljeindustrien. «Å være fra Alberta, virket det som den naturlige tingen å gjøre,» sier han.

Imidlertid bestemte Cleland seg for å følge en annen vei og i stedet jobbe mot en bærekraftig fremtid. «Jeg ønsker virkelig å bidra til bærekraft, rydde opp i verden og flytte den bort fra fossilt brensel.»

Cleland utnyttet sin ekspertise innen elektrokjemi og sin lidenskap for miljømessig bærekraft til å være med å grunnlegge Aqua-Cell Energy Inc., en oppstart med fokus på å designe sikre og rimelige energilagringssystemer for kommersiell og industriell solenergi. Clelands selskap har som mål å løse problemet med energilagring i sektoren for fornybar energi ved å bruke bærekraftige, rimelige materialer.

I løpet av sin lavere grad begynte Cleland å forske for å lage et batteri som brukte saltvann til å lagre energi. I 2019 begynte han på en MASc med professor Jeff Gostick ved Institutt for kjemiteknikk og forsket på saltvannsstrømbatteriteknologi. Cleland jobbet i Gosticks Porous Materials Engineering & Analysis Lab (PMEAL), og utviklet et prototypebatteri for å lagre solenergi og produsere elektrisitet.

Han gikk sammen med Ellsworth Bell (MASc ’21) for å grunnlegge Aqua-Cell Energy. Selskapet ble pleiet gjennom Venture Ready ved University of Waterloo Hastighet og vant flere feltløp.

Aqua-Cell Energy har nå hovedkontor i Edmonton. Selskapets oppgave er å utvikle energiløsninger for nærings- og industrieiendommer, samt for strømnettoperatører. Ved å bruke Clelands saltvannsbatterier kan solenergi lagres kostnadseffektivt.

Cleland jobber med NAIT, en lokal polyteknisk høyskole, for å forbedre teknologien sin. NAIT Grid Innovation Center er vert for et mikronett som Aqua-Cell Energy bruker til å teste batterier for å muliggjøre overgangen til ren energi.

Selv om bruk av saltvannsbatterier er mer praktisk enn litiumionbatterier, krever det et stort volum væske. Clelands saltbatterier er ikke det du kan forestille deg, de er på størrelse med en fraktcontainer. Aqua-Cell anslår at batteriene lagrer energi til mindre enn 50 % av prisen på tradisjonelle litium-ion-batterier.

Cleland mener dens innovative teknologi vil muliggjøre massiv bruk av fornybar elektrisitet ved å bygge bro mellom overkommelighet og effektivitet.

«Vi har snudd den lille benkevekten jeg testet i PMEAL ned til en batteripakke i full størrelse,» sier Cleland. «Vi har gått fra å drive en lyspære til å drive et hus, så enhver ytterligere utvidelse herfra multipliserer det vi allerede har oppnådd.»

Aqua-Cell Energy har som mål å selge batterier til utviklere av fornybar energi og industrianlegg som bruker solenergi, for eksempel ved å ha solcellepaneler på taket, eller selskaper som driver flåter av elektriske kjøretøy og ønsker å bruke mer solenergi generert på stedet.

Cleland har flere kunder i kø som har sagt ja til å være vertskap for pilotstrømnett i Alberta for å demonstrere at teknologien fungerer i en kommersielt relevant skala.

Neste steg for selskapet er å gjøre flere investeringer for å øke antall batterienheter de kan produsere. Denne nye teknologien vil gi kostnadseffektive energilagringsløsninger for industrien, samtidig som den reduserer avhengigheten av fossilt brensel.

Til syvende og sist, hvis batteriet kan utvikles for enda større bruk, kan vannkraftselskaper være interessert. Akkurat nå står nettoperatørene overfor et problem som kalles avkorting. Dette skjer når det produseres mer ren energi enn det som kan lagres trygt, noe som betyr at energien i hovedsak må gis bort til nærliggende jurisdiksjoner til priser langt under produksjonskostnadene. Bedre energilagring vil spare dem for en betydelig mengde penger.

Cleland er glade for å bidra til et renere miljø.

«Jeg tror vi har kraften til å redusere utslipp av fossilt brensel og tjene som en katalysator for å forbedre bruken av solenergi. Dyr energilagring er et stort problem akkurat nå, men hvis vi kan redusere disse kostnadene og fremme bruken av solenergi, så har vi en sjanse til å forandre verden.»