Разтопен силиций, батерията на утрешния Les Echos
За да се компенсират капризите на производството на възобновяема енергия, са необходими нови форми на съхранение на електричество. Сред изследваните пътища: използване на електричество за нагряване на материал, като силиций, до много висока температура, след което по-късно превръщането на тази топлина в ... електричество.
Германия, Австралия, Израел, Норвегия, Полша ... Лектори на първата международна конференция, посветена на нова форма на батериите - „съхранението на енергия в термична форма при много висока температура“, която се проведе там няколко седмици в Мадрид, идват от единадесет страни, доказателство, че темата интересува много хора. На 14 и 15 ноември 2019 г. те работиха по предизвикателствата на трансформирането на електричеството в топлина, съхраняването на тази топлина и след това превръщането на тези калории в електричество. Но защо, по дяволите, прекарва толкова много време в нещо, което прилича на игра на глупак? „Вие губите около 50% от електричеството, когато се преобразува в топлина и 50% от топлината, когато се преобразува в електричество! "Напомня" Les Echos "на един от ораторите, Асегун Хенри, професор в MIT (Масачузетски технологичен институт), близо до Бостън. „Но тези системи вероятно ще струват 10 до 100 пъти по-малко от литиево-йонните батерии. "
Капацитет за съхранение
Съхраняването на електроенергия на ниски цени обаче се превърна в приоритет за използване на възобновяеми енергийни източници. Слънцето залязва, вятърът отслабва ... Как да изгладим тези вариации в производството? „Разпределението на електроенергия толерира само много ниски граници на грешка“, припомня Юрген Вайс, икономист и асоцииран директор на американската фирма The Brattle Group (съвет към администрациите и компаниите). Следователно трябва да намерим иновативни системи за съхранение на енергия за няколко дни, няколко седмици, няколко месеца ... ".
Нуждите са огромни: разгърнатият в света капацитет за съхранение на електроенергия трябва да се умножи по тринадесет от 2019 до 2024 г., според шотландската фирма Wood Mackenzie (консултации в областта на енергетиката и суровините) За пет години пазарът се оценява на 71 милиарда долара (64 милиарда евро).
Прочетете също:
Засега по-голямата част от този растеж идва от създаването на "ферми", където са подредени десетки огромни литиево-йонни батерии. Най-големият в света заема 1 хектар в Южна Австралия. "Но тези батерии са скъпи, трябва да се сменят на всеки пет или десет години, много са сложни за рециклиране и могат да осигурят електричество само за няколко часа", обобщава Андрю Макссън, ръководител на производствената програма за нови решения в Epri (Electric Power Изследователски институт), американски изследователски институт.
Термичен мотор
Поради това учените и производителите стрелят по всички цилиндри, за да сменят батериите (прочетете по-долу). Едно от най-сериозно проучените решения е да се използва електричеството, произведено от фотоволтаична централа или вятърни турбини, за да се загрее материал, след което да се извърши обратната операция: трансформиране на топлината в електричество. Като алтернатива: съхранявайте при висока температура или при много висока температура, т.е.на повече от 1000 °.
Първата писта прави възможно използването на вече усвоени технологии. „До 600 °, няма нужда например от специални стомани“, настоява Адриен Литъл, технически ръководител на частта „топлообменник“ в Малта, компания със седалище в Кеймбридж, близо до Бостън. Идвайки от лабораториите X на Alphabet, компанията майка на Google, Малта иска да използва електричество, за да загрее, от една страна, материал, а от друга, да охлади течност. Тогава температурната разлика между двете прави възможно производството на електричество с помощта на топлинна машина.
Нагряването при по-висока температура дава възможност за по-дълго съхраняване на повече енергия, но изисква разработването на нови технологии. Какъв материал да съхранява топлината? „Избрахме въглерод, нагрят до над 1000 °“, обяснява Джъстин Бригс, съосновател на Antora Energy, калифорнийски стартъп, подкрепен от Станфордския университет, Калтех (Калифорнийски технологичен институт), Shell, департамент на American Energy ... Използването на твърдо вещество опростява целия процес. „В момента тестваме смес от бор, силиций и желязо“, обяснява Алехандро Датс, изследовател в Института за слънчева енергия (Политехнически университет в Мадрид) и ръководител на проекта Amadeus.