科學家設計「融化的巧克力片」磚塊 能有效存儲可再生能源產生的能量

來自紐卡斯爾大學的工程師們想出了一種令人驚訝的新型儲能系統,它圍繞着在磚塊中存儲像松餅中融化的巧克力片一樣的熱能。該團隊表示,它們高效、可擴展、安全、廉價,並可用於現有的燃煤電廠。

科學家設計「融化的巧克力片」磚塊  能有效存儲可再生能源產生的能量

可再生能源是減少對地球影響的任何計劃的關鍵組成部分,但存儲仍然是使這些系統可行的主要障礙。最近的解決方案包括特斯拉的巨型鋰離子電池,或以非常規形式儲存能源,如熔鹽或硅、陡峭坡道上的重型軌道車,以及懸掛在礦井中或堆疊在塔樓上的巨大塊狀物。

而現在,清單上又多了一個新的條目–混色間隙合金(MGA)磚塊。這些磚塊的尺寸僅為30 x 20 x 16厘米(11.8 x 7.9 x 6.3英寸),由具有高導熱性的材料製成,因此它們可以很容易地加熱以儲存能量,並在需要時冷卻以再次釋放能量。

為了有效地做到這一點,這些磚塊由兩個主要部分組成。有一個固體基質,將其以磚塊的形狀固定在一起,而整個基質中嵌入的是可以熔化的顆粒。該團隊將這種設計描述為類似於松餅中的巧克力片。

科學家設計「融化的巧克力片」磚塊  能有效存儲可再生能源產生的能量

「想象一下,基質是蛋糕的組成部分,它在加熱時保持一切形狀,並迅速分配這些熱量,」該項目的工程師Mark Copus說。「其他顆粒,以巧克力片為代表,通過固體到液體的變化階段,熔化並儲存熱能。」

這個想法是,這些MGA塊可以在輸出高峰期利用可再生能源的多餘能量加熱,並將其儲存起來,以備需求高峰時使用。或者,它們可以堆放在其他發電廠內,以幫助將廢熱回收到系統中。

它們所釋放的熱能可以用來將水過熱成蒸汽來運行渦輪機,而無需燃燒煤炭。這意味着,MGA塊可以改造到退役或即將退役的燃煤電廠中,以平滑過渡到可再生能源。作為獎勵,這也消除了建造新設施或退役舊設施的需要,而且不需要升級電網基礎設施。

科學家設計「融化的巧克力片」磚塊  能有效存儲可再生能源產生的能量

「燃煤電廠的排放是導致全球變暖的單一最大溫室氣體來源,」MGA Thermal的聯合創始人Erich Kisi教授說。「轉型燃煤電廠是一種雙贏的方式,既能提供清潔的基荷電力,又能幫助防止電廠關閉造成的就業崗位流失。」

該團隊表示,MGA塊還有一系列其他優勢。該系統只需增加額外的塊狀物就可以輕松擴展,有可能儲存多達數千兆瓦時的能量,而且它們是由廉價和豐富的材料製成的,因此它們的成本顯然是相同大小的鋰電池價格的10%,而據報道,它們仍然可以輸出相同的能量。這些材料也是無毒的,不會帶來爆炸或泄漏有害化學物質的風險。

MGA Thermal公司正在新南威爾士州建立一個製造工廠,以將這種電池塊的生產規模擴大到商業化水平,並與瑞士E2S Power AG公司合作,開始設計系統,以重新利用歐洲的燃煤電廠來使用新的電池塊。

來源:cnBeta