Соль, воздух и кирпичи: как в будущем могут хранить энергию
Сейчас при создании аккумуляторов чаще всего используют
- литий
- кадмий
- никель
Однако в будущем могут начать использовать и более привычные материалы.
А в чем тренд?
Альтернативная энергия — это энергия, получаемая из природных источников, которые пополняются со скоростью, превышающей скорость ее потребления.
Среди возобновляемых источников:
- солнце
- ветер
- приливы и отливы
- гидроэнергия
- геотермальная энергия
- биомассы
В отличие от ископаемых видов топлива, например нефти, природного газа, угля и урановой руды, эти источники энергии не истощаются, поэтому их называют возобновляемыми.
Однако такую энергию необходимо где-то накапливать. Несколько стартапов из разных стран выдвигают свои идеи, в которых используются повседневные материалы.
Новые аккумуляторы
До сих пор основное внимание в области систем хранения энергии для промышленности уделялось гигантским электрическим аккумуляторам.
Однако в научной среде постепенно растет интерес к хранению энергии в виде тепла при помощи
- воздуха
- соли и
- кирпичей
Несколько стартапов планируют внедрить эту практику в промышленную эксплуатацию.
Соль
Тепло обеспечивает более половины всей необходимой для промышленности энергии. При этом электрические батареи и водородные накопители занимают центральное место, тогда как простые системы игнорируются.
Норвежская компания Kyoto Group разработала технологию Heatcube.
Она представляет собой вертикальные резервуары, заполненные солью. Они нагреваются от электричества, а затем удерживают тепло.
🚘При всем ажиотаже вокруг аккумуляторных технологий для электромобилей люди забыли об огромном спросе на тепло для промышленности 🏭, которое не может быть [эффективно] получено от электрических батарей.
Соль также планирует использовать молодая компания Malta из США. В ней заявляли, что система призвана дополнить, а не конкурировать с другими технологиями хранения энергии.
В отличие от относительно редких компонентов электрических батарей, соль широко распространена и легко добывается.
Она способна аккумулировать тепло с минимальным разложением и практически отсутствующими токсичными побочными продуктами.
Предполагается, что солевые резервуары можно будет перезаряжать тысячи раз в течение 40 лет.
Доктор Роберт Барторп из Шеффилдского университета констатирует: «Расплавленная соль станет важной частью энергетического баланса. Это фантастическая технология, обеспечивающая высокие температуры в промышленных масштабах».
Кирпичи и гель
Представители еще одного американского стартапа, компании Rondo, утверждают, что их тепловая батарея из огнеупорных кирпичей может хранить энергию в два раза дешевле, чем водородные и химические накопители. Их разработка собирает возобновляемое электричество и превращает его в тепло с помощью отдельных панелей, похожих на те, что используются в тостерах.
В Rondo заявляют, что кирпичи могут нагреваться до 1,5 тыс. ºC и способны хранить энергию в течение нескольких дней.
Компания Sunamp из Великобритании получила государственное финансирование в размере $11,7 млн на испытания своей системы Plentigrade в ста домах страны. Технология основана на аккумулировании тепла и холода в особенном материале, который похож на гель, что используется в карманных грелках для рук. По заявлениям представителей компании, Plentigrade в четыре раза эффективнее сохраняет тепло в резервуарах с водой по сравнению с другими методами.
Воздух, бетон, сталь
Еще один способ — охлажденный сжиженный воздух. Именно с ним работает британская Highview Power. Их технология может в течение пяти часов сохранять энергию.
Другая британская компания — Cheesecake Energy использует электродвигатель для работы воздушного компрессора, который создает сжатый воздух и тепло. Затем батарею можно разрядить, запустить процесс в обратном направлении и получить электричество.
Среди производителей тепловых батарей c альтернативными материалами — норвежская компания EnergyNest, которая нагревает особый бетон, и немецкая Lumenion, которая накапливает энергию в стальных модулях при температуре до 650 ºC.
Польза от накопления тепла
Консалтинговая компания McKinsey в отчете за 2022 год отметила преимущества технологии долговременного хранения энергии и ее потенциальный вклад в снижение выбросов.
Согласно расчетам, цена производства тепла из водорода составляет $65–100 за МВт·ч, газа с улавливанием и хранением углерода — $45–55, а теплового накопителя — уже $15–25.
Выгода очевидна!
Существуют потенциальные коммерческие риски, обусловленные относительной новизной отрасли и различной степенью зрелости технологий.
#промышленноепроизводство