Ciepło zamiast baterii. Zmyślny sposób magazynowania energii

Osoby sceptyczne wobec energii odnawialnej chętnie poruszają kwestię nadwyżki energii. Panele słoneczne produkują prąd, a niewykorzystany sprzedawany jest do sieci – to był system, który całkiem nieźle działał jeszcze kilka lat temu. Generował jednak poważne problemy: przeciążenia infrastruktury w godzinach szczytu produkcji, destabilizację pracy sieci oraz konieczność dopłacania prosumentom, co budziło sprzeciw operatorów i regulatorów. Żeby opanować sytuację, należało wprowadzić nowe regulacje prawne, które sprawiają, że fotowoltaika nie zawsze jest atrakcyjną inwestycją. Użytkownicy chętnie magazynowaliby energię wyprodukowaną przez ich instalacje fotowoltaiczne – tylko jak to zrobić, aby proces był opłacalny?

Propozycji jest wiele. Najprościej jest przekształcić energię elektryczną w jakąś inną, którą łatwiej kumulować i przekształcać z powrotem na prąd – tak jak to od lat robią elektrownie szczytowo-pompowe. Naukowcy z MIT i Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) poszli tym tropem i zaprojektowali nowy typ magazynu energii – przetwornik termofotowoltaiczny.

Urządzenie to działa jak „bateria cieplna”: nadwyżka energii elektrycznej podgrzewa blok grafitu do ekstremalnych temperatur – energia magazynuje się w postaci ciepła. Z kolei kiedy energia jest znów potrzebna, ciepło jest oddawane na metalową folię lub włókno wolframowe, które zaczyna jarzyć się niczym superżarówka. To światło wychwytują specjalne ogniwa termofotowoltaiczne (TPV), przekształcając je z powrotem w prąd elektryczny.

Naukowcy zastosowali w swoim wynalazku zarówno warstwy do pochłaniania światła UV-Vis, jak i podczerwieni, dzięki czemu sprawność generowania energii jest rekordowo wysoka (wzrost efektywności konwersji energii cieplnej na elektryczną o niemal 30 proc. wobec wcześniejszych rozwiązań).

Większość materiałów jest tania, a samo rozwiązanie – łatwo skalowalne. Przełomowość polega na tym, że koszt magazynowania energii spada poniżej tego, z którym mamy do czynienia w przypadku baterii litowo-jonowych, a żywotność systemu może być znacznie dłuższa. Przetwornik wzbudził duże zainteresowanie na rynku. Są już pierwsze startupy, które planują rozwijać technologię baterii cieplnych. Bardzo możliwe, że na naszych oczach nastąpił prawdziwy przełom.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.