В химията на батериите, Съвместният център за изследване на съхранението на енергия в Националната лаборатория в Аргон е водещ, като се стреми новите технологии да задържат пет пъти повече енергия от съществуващия стандарт на една пета от разходите за пет години.
Следващият голям напредък в чистата енергия може да започне с манипулиране на малки субатомни частици в Илинойс, където иновациите и инвестициите обхващат вятърна енергия, биогорива и нови технологии за батерии.
Съвместният център за изследване на съхранението на енергия (JCESR) в Националната лаборатория в Аргон има смела цел: разработване на нови технологии за батерии, които да задържат пет пъти повече енергия от съществуващия литиево-йонен стандарт на една пета от цената в пет години. Argonne спечели $120 милиона, петгодишна субсидия от Министерството на енергетиката на САЩ за създаване на изследователски център за батерии в края на 2012 г.
По същия начин Илинойс е лидер в САЩ в производството на вятърна енергия и свързаното с нея производство, както и в производството и изследванията на биомаса, като диверсифицира новата енергийна икономика на щата и създава възможности за веригата за доставки в множество сектори.
Отвъд литиево-йонните батерии
През първата си година акумулаторният център на JCESR в Аргон се върна към основите. Използвайки оборудване за разпръскване на частици, изследователите оцениха как се движат субатомните частици, за да разкрият възможности за нови материали, като сяра и магнезий, и нови подходи, като например съхраняване на енергия в течности.
„Искахме да започнем фундаменталната наука и да съберем нови данни, за да имаме достатъчно, за да видим вероятностите“, казва заместник-директорът на JCESR Джеф Чембърлейн. „Ще започнем да виждаме кои технологии ще бъдат най-продуктивни за преследване както за транспорта, така и за мрежата.
Магнезият е привлекателен, защото неговите йони имат два лесно достъпни електрона; литиевите йони имат само един. На теория атомите с повече електрони трябва да съхраняват повече енергия, казва Чембърлейн.
Манипулирането на такива малки частици материя има големи последици за енергийната и икономическата сигурност на САЩ. Въпреки че повечето пробиви в литиево-йонните батерии са настъпили в САЩ, 90 процента от производството за индустрията на стойност 13 милиарда долара се извършва в чужбина.
„Ако и когато технологията на батериите се подобри, би било наистина хубаво веригата на стойността да бъде в САЩ“, казва Чембърлейн.
От Ag към алтернативни горива
Химията на батериите не е единствената игра на чиста енергия в Илинойс. Като щат с най-добър зърнен пояс, Илинойс е лидер в производството и изследванията на алтернативни горива. Той вече води страната по производство на етанол – около 678 милиона галона от 274 милиона бушела царевица.
Проучване на Университета на Илинойс от 2013 г. оценява 21 вида култури с къса ротация на биомаса. Акад, северна каталпа, смрадлика с пламък, сребрист клен и явор са най-добри сред дървесните култури. Сред прерийните треви най-високи отличия са Scout Indiangrass и три вида суичграс.
BioFuels Manufacturers от Илинойс изгражда завод за биодизел с мощност 60 милиона галона годишно в окръг Пеория, който ще използва множество соеви масла, животински мазнини и други растителни масла. Компанията също така разработва Pennycress, усъвършенствана енергийна култура, за производство на растително масло за превръщане в биодизел. Други нови проекти включват завод за биодизел на стойност 4,5 милиона долара в Лена в съществуващия кампус на Adkins Energy, където също се намира съществуващ завод за етанол. Компанията ще използва царевично масло, отделено в съоръжението за етанол, като суровина за биодизел.
Възможност за вятърни сили, образование
Wind е друг победител. С инсталирана мощност от близо 3600 мегавата, Илинойс се нарежда на четвърто място по тази мярка и на четвърто място по брой турбини от комунално ниво. През 2011 г. Илинойс беше лидер в нацията по брой инсталирани нови турбини с 404 и се класира на второ място за най-много нови инсталирани мощности за вятърна енергия с 693 мегавата. Други 832 мегавата са пуснати онлайн през 2013 г.
Щатът се нарежда на четвърто място по брой заетост, свързана с вятъра, която надхвърли 13 000 преки и косвени работни места през 2012 г., и е дом на три дузини свързани с вятъра производствени съоръжения. Broadwind Energy е сред тях; компанията произвежда специални заварки за индустрии, които включват вятър.
Нова бакалавърска степен по възобновяема енергия в Университета на Западен Илинойс със специалност вятърна енергия, биогорива и управление на политика/планиране дава на студентите основата за работа в този разрастващ се сектор. През 2013 г. програмата завърши първите си четирима студенти през 2013 г. в строителна компания, правителство, стаж в енергийна компания и висше училище, казва Мишел Ауранд, програмен директор.
„И вятърът, и биогоривото са доста популярни, но биогоривото става все по-популярно с течение на времето,“казва тя.
В новия енергиен пейзаж Илинойс залага значителни претенции. Центърът за батерии в Argonne, например, има 40 филиала, включително водещи в сектора компании, и очаква да види стартъпи да се отделят от неговите изследвания.
„Политиците са наистина сериозни относно високотехнологичното икономическо развитие“, казва Чембърлейн. „Никога не съм виждал по-добро време.“