Quando i secondi contano: proteggere i data center AI con batterie al nichel-zinco
Nichel-zinco al posto del litio: Fraunhofer e una start-up sviluppano una batteria UPS per i data center
Annunci
Sostenuta dal Fraunhofer IZM, la startup Zn2H2 ha creato un metodo innovativo ed economico per produrre batterie al nichel-zinco. Questo tipo di batterie è particolarmente adatto quando sono necessarie grandi quantità di energia in un tempo molto breve. E sono la scelta perfetta per un mercato specifico: I centri dati AI.
Poiché l'intelligenza artificiale è diventata di uso comune, il mondo ha bisogno di centri dati sempre più grandi. Ma ogni volta che si progetta un nuovo data center, è necessario prestare attenzione a cosa succede quando si verifica un blackout. Nel momento critico che intercorre tra l'interruzione dell'alimentazione dalla rete e l'attivazione dei generatori di emergenza, i sistemi UPS (gruppi di continuità) intervengono per far funzionare le cose. Tuttavia, quando l'UPS è sottoalimentato o i componenti si rompono, i servizi vitali, le protezioni o i meccanismi di backup possono fallire e i dati importanti possono andare persi. Per funzionare, i gruppi di continuità dipendono dalle batterie, progettate per fornire tutta l'energia necessaria per quel momento critico, fino a quando non subentrano forniture di emergenza più regolari. I sistemi attuali utilizzano spesso batterie agli ioni di litio, ma non sono perfette per questo lavoro: Sono pesanti e costose e possono essere a rischio di incendio. La startup Zn2H2 Inc. in collaborazione con l'Istituto Fraunhofer per l'affidabilità e la microintegrazione IZM, mira a sviluppare una nuova generazione di batterie al nichel-zinco (NiZn) come alternativa alle batterie al litio, più piccole, più leggere, più sicure e più convenienti.
Unire il know-how di ricercatori e start-up imprenditoriali
Il meccanismo di base delle batterie NiZn è noto da oltre un secolo, ma la tecnologia ha faticato a sfondare sul mercato perché le batterie erano complicate da produrre e non riuscivano a tenere il passo con il numero di cicli di ricarica di altri tipi.
Il Fraunhofer IZM ha più di due decenni di esperienza con le batterie allo zinco, per cui non sorprende che la startup Zn2H2 abbia sede presso Start-A-Factory, il laboratorio incubatore di R&S del Fraunhofer IZM. Start-a-Factory offre al team della startup una linea diretta con la ricchezza di esperienza dell'Istituto quando lavora alla sua visione di una batteria allo zinco idrogeno. Zn2H2 è riuscita anche a sviluppare un processo di rivestimento diretto ed economico per gli elettrodi di idrossido di nichel (Ni(OH)₂). In questo modo è possibile produrre batterie nichel-zinco ad altissima potenza.
Le tipiche batterie di questo tipo sono realizzate con uno spesso strato sinterizzato di idrossido di nichel sul lato positivo per accompagnare l'elettrodo di zinco. Il nuovo processo creato da Zn2H2 funziona depositando il nichel direttamente su una sottile lamina di acciaio sull'elettrodo positivo. Ciò consente di produrre elettrodi di grande superficie che possono essere arrotolati, come le batterie cilindriche agli ioni di litio. Grazie alla conducibilità molto elevata dell'elettrolita acquoso, la batteria può essere scaricata più velocemente, ma anche ricaricata in modo più affidabile.
Test delle batterie al Fraunhofer IZM
Mettendo a frutto l'esperienza pluriennale dei ricercatori del Fraunhofer IZM con le batterie a base di zinco e l'infrastruttura di test dell'Istituto, gli elettrodi e le batterie NiZn sono stati controllati nei laboratori dell'Istituto per conto di Zn2H2. Un test eseguito al Fraunhofer IZM per oltre 20.000 cicli ha mostrato un'elevata velocità di scarica a oltre 100 C e una potenza di 10.000 W/kg.
Per tutti coloro che hanno partecipato al progetto, i vantaggi delle batterie al NiZn erano evidenti: con tempi di scarica che vanno da poche decine di secondi a circa cinque minuti, le nuove batterie al NiZn sono ideali per l'uso in centri dati iperscalati o in qualsiasi altro luogo in cui sia necessaria molta energia per un periodo di tempo molto limitato. Offrono densità energetiche di 40-50 Wh/kg ad alta potenza e fino a 170 Wh/kg a bassa potenza. Rispetto alle batterie al litio standard, il peso complessivo è inferiore, i costi di produzione sono più bassi e le materie prime più facilmente reperibili. Le batterie sarebbero quindi adatte anche all'uso nei veicoli con motore a combustione per alimentare i motorini di avviamento a basse temperature.
La collaborazione tra Zn2H2 e l'IZM Fraunhofer ha dimostrato ancora una volta i vantaggi di questa partnership: Il pensiero fresco incontra l'esperienza pluriennale: il semenzaio perfetto per un'innovazione più rapida e un time to market più veloce.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Altre notizie dal dipartimento affari e finanza
Le notizie più lette
Altre notizie dagli altri portali
Qualcosa sta accadendo nell'industria chimica ...
Questo è il vero spirito pionieristico: molte start-up innovative stanno portando nuove idee, linfa vitale e spirito imprenditoriale per cambiare in meglio il mondo di domani. Immergiti nel mondo di queste giovani aziende e cogli l'occasione per entrare in contatto con i fondatori.