Стартап Fourth Power, основанный профессором Массачусетского технологического института Асегуном Генри, разрабатывает революционную систему тепловых аккумуляторов. Технология призвана стать более дешевой и долговечной альтернативой литий-ионным батареям для энергосистем.
В основе решения — накопление энергии в виде тепла. Избыточная электроэнергия (например, от солнечных панелей) используется для нагрева графитовых блоков до экстремальных температур: от 1900 до 2400 °C. Накопленное тепло сохраняется в углеродных кирпичах, а затем передается расплавленному олову. Металл циркулирует по системе графитовых труб и насосов, излучая свет. Он преобразуется в электричество с помощью термофотоэлектрических элементов — устройств, похожих на солнечные батареи.
Ключевое достижение проекта — его рекордная эффективность преобразования. Лабораторные образцы термофотоэлектрических элементов показали КПД выше 40%. Еще один рекорд был установлен в 2017 году. Керамический насос с графитовыми компонентами стал самым горячим жидкостным насосом в мире, работая при 1200 °C с расплавленным оловом. Этот металл выбран не случайно. Олово не вступает в реакцию с углеродом, что исключает коррозию, и остается жидким в широком диапазоне температур.
Чтобы понять, почему наша система превосходит все остальные, нужно разобраться в удельной мощности. Мы поняли, что если повысить температуру, тепло будет передаваться с большой скоростью, а система станет компактнее. Тогда все будет дешевле. Вот почему мы стремимся к таким высоким температурам.
Сейчас компания тестирует отдельные элементы системы при рабочих температурах — почти в два раза ниже, чем на Солнце. В конце года планируется запуск полностью интегрированной демонстрационной установки мощностью 1 МВт*ч в Бедфорде (штат Массачусетс, США). Полномасштабная система будет вырабатывать 25 МВт энергии и хранить 250 МВт*ч, занимая площадь примерно в половину футбольного поля.
Технология обещает обеспечить от 10 до более чем 100 часов работы при потерях всего около одного процента тепла в день. Модульная конструкция позволит клиентам наращивать емкость по мере необходимости — это особенно важно для электросетей и центров обработки данных.
Ранее Наука Mail рассказывала, что нанопоры повысили выработку «голубой энергии» из воды.
