Name: 熱電池がリチウムイオン電池に取って代わる可能性 (How Thermal Batteries Could Replace Lithium-Ion Batteries)
Uploaded: 2024-12-10T01:25:34.000Z
Duration: 10 min 40 s

America's energy grid is at a tipping point.

アメリカのエネルギー網は転換期を迎えている。

Renewables now provide about 22 percent of U.S. electricity, with wind and solar alone accounting for about 14 percent.

再生可能エネルギーは現在、米国の電力の約22％を供給しており、風力と太陽光だけで約14％を占めている。

Wind and solar depend on the weather, making energy storage critical.

風力発電と太陽光発電は天候に左右されるため、エネルギー貯蔵が重要になる。

Enter thermal batteries, a reimagined technology that stores excess energy from renewables when production is high and releases it when needed.

再生可能エネルギーの生産量が多いときに余剰エネルギーを蓄え、必要なときに放出する技術である。

Intermittent wind and solar power are becoming the cheapest forms of energy that humans have ever known.

断続的な風力発電と太陽光発電は、人類がこれまで知っていた中で最も安価なエネルギー形態になりつつある。

And all kinds of energy storage is now being used to harness that to drive transportation, to drive the electricity grid.

そして現在、あらゆる種類のエネルギー貯蔵が、輸送や電力網の駆動に利用されている。

Heat batteries are a fundamentally new way of storing energy at a small fraction of the cost.

熱電池は、ほんのわずかなコストでエネルギーを貯蔵する根本的に新しい方法である。

A thermal battery is a device that stores electricity as heat in a variety of materials like graphite or bricks, keeping it hot for hours or days until it's needed to be released as electricity.

熱電池とは、グラファイトやレンガなどのさまざまな素材に熱として電気を蓄え、電気として放出する必要が生じるまで数時間から数日間、熱を保つ装置である。

They can reach various temperatures going over 3,000 degrees Fahrenheit, depending on the technology and materials, making it perfect for powering factories.

技術や素材によっては、華氏3,000度を超えるさまざまな温度に達することができ、工場の動力源として最適だ。

This simple technology helps store energy from renewable sources like wind and solar when wind and solar generation is intermittent.

このシンプルな技術は、風力発電や太陽光発電が断続的な場合に、風力発電や太陽光発電のような再生可能エネルギー源からのエネルギーを貯蔵するのに役立つ。

By using materials like clay and iron alloy instead of rare resources like lithium or cobalt, thermal batteries avoid the supply chain constraints of other technologies.

リチウムやコバルトのような希少資源の代わりに粘土や鉄合金のような材料を使用することで、熱電池は他の技術に見られるサプライチェーンの制約を避けることができる。

What a thermal battery does is it allows you to soak up those clean inexpensive electrons from wind and solar, store them as heat and then deliver that energy later to an industrial customer on demand and cost effectively.

サーマルバッテリーは、風力や太陽光からクリーンで安価な電子を吸収し、それを熱として蓄え、後でそのエネルギーを産業界の顧客にオンデマンドでコスト効率よく供給することができる。

But thermal battery companies must prove that they can scale their systems to replace fossil fuel heat in a variety of industries, which requires significant investment and infrastructure upgrades.

しかし、熱電池会社は、さまざまな産業で化石燃料の熱を代替するためにシステムを拡張できることを証明しなければならない。

CNBC talked to some of the companies leading the charge in thermal batteries to understand why they're going all in on this technology.

CNBCは、サーマルバッテリーをリードする企業数社に話を聞き、なぜ彼らがこの技術に全力を注いでいるのかを理解した。

Thermal batteries could be the solution to decarbonizing heavy industry.

熱電池は、重工業の脱炭素化の解決策となりうる。

There are many, many companies, many, many people around the world racing to try to develop an energy storage technology that's cheap enough to enable that to fully displace fossil fuel based power production.

化石燃料による発電を完全に置き換えることができるほど安価なエネルギー貯蔵技術を開発しようと、世界中で多くの企業、多くの人々が競争している。

And the reason this is a race is because it really comes down to the fact that the current technology we have, which is lithium ion batteries, is too expensive.

このレースがなぜ競争なのかというと、現在の技術であるリチウムイオン電池があまりにも高価だからだ。

One report that examined long duration energy storage projects around the world found that the capital costs for a fully installed lithium ion battery system were $304 per kilowatt hour compared to $232 per kilowatt hour for thermal energy systems.

世界中の長期エネルギー貯蔵プロジェクトを調査したある報告書によると、完全に設置されたリチウムイオン電池システムの資本コストは、熱エネルギーシステムが1キロワット時あたり232ドルであるのに対し、304ドルであった。

Heat batteries are a critical tool to decarbonize industry, which otherwise is on track to be way more than half of all our greenhouse gas emissions by 2050.

熱電池は、2050年までに温室効果ガス排出量の半分以上を占めると言われている産業界の脱炭素化には欠かせないツールである。

Intermittent electricity is cheaper than burning fuel.

断続的な電気は燃料を燃やすより安い。

If we can have very low cost energy storage to deliver energy the way industry uses energy as heat, we can lower the cost of making everything from steel to baby food and we can cut world CO2 emissions, total world CO2 emissions, 20 percent.

産業界がエネルギーを熱として利用するのと同じように、エネルギーを供給するための非常に低コストのエネルギー貯蔵ができれば、鉄鋼からベビーフードまであらゆるものの製造コストを下げることができ、世界のCO2排出量を20％削減することができる。

Here in California's Central Valley, the San Francisco Bay Area startup Rondo Energy has built its first commercial thermal battery.

ここカリフォルニアのセントラル・バレーでは、サンフランシスコ・ベイエリアの新興企業ロンド・エナジー社が初の商業用熱電池を製造した。

It stores power from solar panels at CalGren Renewable Fuel's biofuel facility to produce high temperature heat 24-7.

カルグレン・リニューアブル・フューエルのバイオ燃料施設にあるソーラーパネルから電力を蓄え、24時間365日、高温の熱を生産する。

A Rondo heat battery is a box that on the one side has an electrical connection where it's taking electricity some of the time when the wind blows, when the sun shines, and delivers steam all the time.

ロンド・ヒート・バッテリーは、一方では電気的な接続を持ち、風が吹いたときや太陽が照ったときに電気を供給し、他方では常に蒸気を供給するボックスである。

Meeting the needs of an industrial facility that's running all year long.

一年中稼働している産業施設のニーズに応える。

It's been used for years, but now it's being reimagined in a whole new way.

何年も前から使われてきたものだが、今はまったく新しい方法で再構築されている。

Rondo found a way to take that process and that material to build the world's lowest cost, simplest energy storage.

ロンドは、そのプロセスと材料を利用して、世界で最も低コストで最もシンプルなエネルギー貯蔵を構築する方法を発見した。

Wind and solar are now the cheapest energy sources.

風力と太陽光は現在、最も安価なエネルギー源である。

Making thermal storage of this type of energy an attractive option.

この種のエネルギーの蓄熱は、魅力的なオプションである。

The fact that you can hold the energy for months means that you could charge up a battery when the sun is plentiful, when the wind is plentiful, and you can hold on to it for days, weeks or even more than that and for months until you're ready to get it back on the grid.

何カ月もエネルギーを保持できるということは、太陽が豊富なとき、風が豊富なときにバッテリーを充電し、それをグリッドに戻す準備ができるまで、何日も、何週間も、あるいはそれ以上、何カ月も保持できるということだ。

And so this flexibility to be able to insulate a system and hold the energy for a long period of time allows us to really look at relying on this form of energy storage for a range of the needs on the grid.

システムを断熱し、長期間エネルギーを保持できるこの柔軟性により、送電網のさまざまなニーズに対して、このエネルギー貯蔵形態に頼ることを検討することができる。

Thermal batteries offer a low-cost, scalable way to decarbonize.

熱電池は、低コストでスケーラブルな脱炭素化の方法を提供する。

And unlike lithium-ion batteries, which store electricity, these systems store heat, essential for industries like steel, cement and chemicals.

また、電気を蓄えるリチウムイオン電池とは異なり、このシステムは鉄鋼、セメント、化学などの産業に不可欠な熱を蓄える。

Lithium isn't exactly rare, but it does need to be mined and processed before going into a battery.

リチウムは決して希少なものではないが、バッテリーに使われる前に採掘され、加工される必要がある。

We use unrefined raw materials, brick made from clay, that we store energy by heating it to over 1,000 C, over 2,000 Fahrenheit.

私たちは未精製の原料、粘土から作られたレンガを使い、それを1000℃以上、華氏2000度以上に加熱してエネルギーを蓄える。

And a pound of brick stores more energy than a pound of lithium-ion battery at less than 10 percent the cost.

また、1ポンドのレンガは1ポンドのリチウムイオン電池よりも多くのエネルギーを蓄え、コストは10％以下である。

Founded in 2020 with backing from Bill Gates, Rondo currently produces 2.4 gigawatt hours of heat batteries annually and plans to scale to 90 gigawatt hours by 2027.

ビル・ゲイツの支援を受けて2020年に設立されたロンドは現在、年間2.4ギガワット時の熱電池を生産しており、2027年までに90ギガワット時まで規模を拡大する計画だ。

That's enough to cut 12 million tons of CO2 emissions, equivalent to 4 million gas cars off the road.

これは1,200万トンのCO2排出を削減するのに十分な量であり、400万台のガソリン車が道路を走るのに相当する。

Its batteries are made at a Siam Cement Group factory in Thailand, which is undergoing a 40-fold expansion.

そのバッテリーはタイのサイアム・セメント・グループの工場で製造されており、同工場は40倍に拡張中である。

Once complete, it will surpass Tesla and GM's lithium-ion plants to become the largest battery factory by output.

完成すれば、テスラやGMのリチウムイオン工場を抜き、生産量では最大のバッテリー工場となる。

Since June 2023, Rondo has announced 11 commercial developments.

2023年6月以降、ロンドは11件の商業開発を発表している。

This includes eight projects over $140 million in funding and four key partnerships.

これには、1億4,000万ドル以上の資金を提供する8つのプロジェクトと、4つの重要なパートナーシップが含まれる。

Together, these represent more than 3 gigawatt hours of heat battery development opportunities.

これらを合わせると、3ギガワット時以上の熱電池開発の機会に相当する。

These projects span five industries, food and beverage, cement, fuel, chemicals and textiles.

これらのプロジェクトは、食品・飲料、セメント、燃料、化学、繊維の5つの産業にまたがっている。

The products produced range from fine grade whiskey and ready-to-drink cocktails to sustainable aviation fuel, cement, recycled plastics and biogas.

生産される製品は、高級ウイスキーやすぐに飲めるカクテルから、持続可能な航空燃料、セメント、再生プラスチック、バイオガスまで多岐にわたる。

We really have an enormous amount of demand coming from industrials to work with us because they see us in many cases as the only platform that can really address the need at the scale and the speed that they need to address it.

産業界からは、私たちとの協業を求める声が非常に多く寄せられています。なぜなら、多くの場合、彼らが必要とする規模とスピードでニーズに対応できる唯一のプラットフォームが私たちだと考えているからです。

One of those deals is Eastman Chemical, a $10 billion specialty materials company to provide energy storage at a recycling plant in Texas.

そのひとつが、テキサス州のリサイクル工場にエネルギー貯蔵を提供する100億ドル規模の特殊素材企業、イーストマン・ケミカルだ。

It was really an opportunity to lower greenhouse gas emissions and do that in a way that enabled ongoing safe, reliable operation of the plant.

それは、温室効果ガスの排出量を削減し、安全で信頼性の高い発電所の運転を継続できるようにする機会だった。

Clothing giant H&M is also investing in Rondo.

衣料品大手のH&Mもロンドに投資している。

The retailer plans to use its heat batteries to decarbonize its clothing factories.

この小売業者は、熱電池を使って衣料品工場を脱炭素化する計画だ。

Almost 30 companies are racing to develop thermal storage solutions.

約30社が蓄熱ソリューションの開発にしのぎを削っている。

One of them is Antora Energy, based in Sunnyvale, California.

そのひとつが、カリフォルニア州サニーベールに本拠を置くアントラ・エナジーだ。

Founded in 2018, Antora uses carbon-based blocks to capture and store heat.

2018年に設立されたAntoraは、炭素ベースのブロックを使って熱を回収・貯蔵する。

The company is also working to convert that heat back into electricity with thermophotovoltaic technology.

同社はまた、熱光起電力技術を使ってその熱を電気に戻すことにも取り組んでいる。

Antora has raised $150 million to commercialize its design and scale production.

アントラはその設計を商業化し、生産規模を拡大するために1億5000万ドルを調達した。

What we've done at Antora is develop a whole new way to store energy in a thermal battery.

私たちがアントラで行ったのは、熱電池にエネルギーを貯蔵するまったく新しい方法の開発です。

And it's using techniques that have been around for centuries, which is basically just take an inexpensive material like a solid block of carbon and heat it up.

それは基本的に、炭素の固まりのような安価な材料を使い、それを加熱するだけである。

But the way that we've constructed our product, the way that we're manufacturing it in a modular way here in a U.S. factory, all of that is new and will dramatically accelerate the deployment of this technology.

しかし、私たちの製品の組み立て方、ここアメリカの工場でモジュラー方式で製造する方法、これらすべてが新しく、この技術の普及を劇的に加速させるだろう。

ボストンのフォースパワーもそのひとつだ。

Its systems use superheated graphite blocks and thermophotovoltaic cells to convert stored heat into clean power.

同社のシステムは、過熱グラファイトブロックと熱光起電力セルを使い、蓄えられた熱をクリーンな電力に変換する。

A recent $19 million funding round is helping it build a 10 megawatt hour power plant to test out the technology.

最近の1900万ドルの資金調達ラウンドは、技術をテストするための10メガワット時の発電所の建設に役立っている。

We take energy from renewables, solar or wind, the actual energy is stored in graphite blocks.

太陽や風といった自然エネルギーからエネルギーを得て、実際のエネルギーはグラファイトブロックに蓄えられる。

And we convert the heat back to electricity using a special kind of solar cell that we call a thermophotovoltaic cell, an extremely high temperature heating element very similar to an incandescent light bulb.

そして、熱光起電力セルと呼ばれる特殊な太陽電池、白熱電球に非常によく似た超高温発熱体を用いて熱を電気に戻す。

For thermal batteries to transform industrial energy, several challenges must be overcome.

熱電池が産業エネルギーを変革するためには、いくつかの課題を克服しなければならない。

The biggest challenge today is that almost no one knows that this new kind of energy storage is now here.

今日の最大の課題は、この新しいエネルギー貯蔵が今ここにあることを、ほとんど誰も知らないことだ。

しかし、それは変わり始めている。

In Europe, thermal batteries are gaining traction with an ecosystem of utilities and developers emerging.

欧州では、電力会社や開発業者によるエコシステムが構築されつつあり、熱電池の普及が進んでいる。

Meanwhile, in the U.S., the focus has been on other green energy projects.

一方、アメリカでは他のグリーンエネルギー・プロジェクトに注目が集まっている。

In the United States today, a lot of the focus, rightly so, has been on electric vehicles and decarbonizing the grid.

今日、米国では、電気自動車と送電網の脱炭素化に多くの焦点が当てられている。

But this is the next giant opportunity in addition to those things.

しかし、これはそれらに加えて次の大きなチャンスだ。

And one of the limits on how fast this can grow is how fast can the market be educated that this is now here?

そして、この成長スピードの限界のひとつは、これが今ここにあることを市場にどれだけ早く知らしめることができるかということだ。

The nature of thermal energy storage projects also makes them more difficult to develop.

熱エネルギー貯蔵プロジェクトは、その性質上、開発が難しくなる。

One of the challenges will just be, as we scale up, actually attracting the capital that it takes to actually do these deployments early on and then seeing the costs actually come down.

課題のひとつは、私たちが規模を拡大するにつれて、初期段階でこれらの展開を実際に行うために必要な資本を実際に集め、その後、実際にコストが下がるのを確認することです。

Integration with existing systems is also an obstacle.

既存のシステムとの統合も障害となる。

Eastman Chemical is working to decarbonize its methanolysis process.

イーストマン・ケミカルはメタノール分解プロセスの脱炭素化に取り組んでいる。

Whereby hard-to-recycle polyester is recycled into new materials.

リサイクル困難なポリエステルを新しい素材に再生する。

We are integrating this technology with our co-gen technology that already exists at the facility.

われわれはこの技術を、すでに施設にあるコージェネ技術と統合しようとしている。

And we'll be leveraging a combination of solar power and green energy credits from the grid.

そして、太陽光発電と送電網からのグリーンエネルギークレジットを組み合わせて活用する。

And it's the integration of those two technologies into a single cohesive system connected to our methanolysis facility is the more challenging aspect of this.

この2つの技術を統合し、メタノール分解施設に接続した1つのまとまったシステムにすることが、より難しい点なのだ。

 Despite these challenges, thermal batteries have a cost advantage over many energy storage technologies, positioning them as a key player in decarbonizing industrial energy.

こうした課題にもかかわらず、熱電池は多くのエネルギー貯蔵技術よりもコスト面で有利であり、産業用エネルギーの脱炭素化における重要なプレーヤーとして位置づけられている。