Стартап Antora Energy, поддерживаемый Биллом Гейтсом, готовится выпустить контейнерную модульную тепловую батарею, предназначенную для хранения возобновляемой энергии с минимально возможными затратами, а затем эффективно высвобождать ее в виде электричества или тепла в промышленных процессах.
Все это делается во имя декарбонизации тяжелой промышленности – работы, которую просто необходимо выполнить, и сложной, учитывая непостоянный характер возобновляемых источников энергии. Заводам легко работать круглосуточно и без выходных, когда есть ископаемое топливо для производства тепла по мере необходимости, но как насчет того, когда не светит Солнце?
Ранее мы писали о тепловых батареях Rondo «кирпичный тостер», которые предлагают решение: использовать дешевую возобновляемую энергию для нагрева обычных старых глиняных кирпичей в изолированных контейнерах, а затем восстанавливать эту энергию по мере необходимости примерно за одну пятую стоимости химического продукта. аккумулятор в виде технологического тепла при температуре до 1500 °C (2700 °F). Используя дешевые и доступные материалы, Рондо надеется внедрить это решение в колоссальных масштабах, преследуя цель сократить глобальные выбросы CO2 на 15% в течение 15 лет.
Antora считает, что ее система на основе углерода могла бы быть еще дешевле и полезнее. Более полезен, поскольку он более горячий и способен выделять тепло до температуры более 2000 °C (3632 °F), поэтому он сразу же актуален для огромных промышленных сегментов, таких как сталелитейное производство. А еще потому, что энергию также можно восстановить в виде электричества с помощью сверхэффективных термофотоэлектрических панелей.
Сооснователь и генеральный директор Эндрю Понец объяснил выбор Antora углеродных блоков в посте Среднего, но по сути:
- Являясь отходами некоторых других промышленных процессов и обычным сырьем для металлургической промышленности, эти блоки доступны практически в неограниченных количествах через хорошо налаженные цепочки поставок.
- «Среди наименее дорогих доступных материалов для хранения сыпучих материалов для хранения тепла, » со стоимостью материалов около 1 доллара США за кВтч – примерно в 50 раз дешевле, чем литий-ионные батареи.
- Они нетоксичны, бесконфликтны и не вызывают экологических проблем в твердой форме.
- Блоки остаются твердыми при температуре свыше 3000 °C (5432 °F). примерно в два раза выше температуры, при которой плавится сталь, что позволяет избежать многих проблем, связанных с расплавленными солями и другими жидкими теплоаккумулирующими средами.
- Высокая плотность энергии упрощает транспортировку этих углеродных блоков, а тепловые батареи Antora занимают мало места на складе. сайт
- Они совместимы с приложениями, работающими при сверхвысоких температурах.
<ли>Высокая теплопроводность и высокая механическая прочность, которая увеличивается по мере нагревания, придают твердому углероду способность быстро поглощать большое количество энергии.
Испытательная печь светится вверх 1500 °CAntora Energy
Это заставляет нас задуматься о революционном термофотоэлектрическом элементе (TPV), разработанном Массачусетским технологическим институтом, о котором мы писали в прошлом году, способном преобразовывать тепло в электричество с уровнем эффективности около 40% – значительно лучше, чем скромная паровая турбина, средний показатель которой приближается к 35%. Действительно, участвующие исследователи упомянули систему хранения и рекуперации тепла на основе графита как одну из своих главных целей.
Поскольку Antora также является дочерним предприятием MIT, мы задались вопросом, действительно ли это тепловой двигатель TPV, который используется в системе углеродных тепловых батарей Antora. Но нет, похоже, что он использует другой элемент TPV на основе арсенида галлия-индия, разработанный отдельной командой, с эффективностью, которая была продемонстрирована на уровне 38,8% в статье, опубликованной в ноябре прошлого года в журнале Joule.
Antora сообщила MIT News, что она уже открыла завод по производству этих элементов TPV – крупнейший такой завод в мире с проектной мощностью 2 МВт элементов в год. Компания работает над промышленными проектами мощностью 30–60 МВт по всей территории Соединенных Штатов, ожидая, что установки углеродных батарей будут введены в эксплуатацию примерно с 2025 года, и компания надеется на агрессивное масштабирование.
Углеродные тепловые батареи помещаются в контейнеры, поэтому их можно собрать на центральном заводе и легко доставить на объект, где клиенты могут установить столько, сколько им нужно, в модульной конструкции.
