Na rynek wszedł właśnie ceglany magazyn energii i ciepła. Cegły przez całe dnie gromadzą energię cieplną w temperaturze 1500°C. W zależności od zapotrzebowania system zamienia ciepło na energię elektryczną i oddaje ją do sieci. Projekt wspiera założona przez Billa Gatesa firma Breakthrough Energy Ventures.

Ceglany materiał energii i ciepła

Ceglany magazyn energii i ciepła to prosta alternatywa dla skomplikowanych systemów magazynowania energii opartych na najnowszych technologiach. System 16 listopada  wprowadziła na rynek amerykańska firma Rondo Energy.

Dostępna w dwóch wariantach bateria przechowuje energię z OZE w postaci ciepła. Nagrzane do temperatury 1500°C cegły mogą utrzymywać ciepło przez całe dnie. 1 metr sześcienny cegieł daje możliwości przechowywania nawet 1 MWh, czyli więcej niż inne dostępne technologie magazynowania.  

Energia z zeroemisyjnych źródeł może następnie zostać wykorzystana m.in. do procesów przemysłowych, takich jak produkcja stali, cementu, chociaż liczba możliwych zastosowań nie jest w zasadzie niczym ograniczona. 

Ceglany magazyn energii i ciepła może jednak znaleźć szczególne zastosowanie w przemyśle, ponieważ pozwala na zastąpienie pieców i kotłów opalanych węglem i zanieczyszczającymi atmosferę paliwami. Takie rozwiązanie, z uwagi na łatwość instalacji i współpracę z lokalnymi OZE może obniżyć koszty produkcji i magazynowania energii w porównaniu do dostępnych obecnie na rynku technologii.

Zalety ceglanego magazynu energii

Magazynowanie energii to jedno z największych wyzwań dzisiejszej energetyki. Wciąż powstają w tym obszarze coraz bardziej zaawansowane technologie, ale nowoczesna technika wymaga czasu i dużych nakładów finansowych oraz może być trudna w implementacji. Tymczasem świat już teraz potrzebuje gotowych i łatwych do wdrożenia zastosowań. 

Ceglany magazyn energii i ciepła może okazać się strzałem w dziesiątkę. „Naładowanie” magazynu, czyli po prostu ogrzanie stosu cegieł, zajmuje zaledwie cztery godziny. Ogrzewane są równomiernie i zapewniają stałe źródło energii przez 24 godziny na dobę. Baterie cieplne produkowane są w zakładach w Kalifornii. Firma Rondo Energy, która nazwała swoją technologię „tosterem do cegieł”, zaczęła już komercyjne dostawy zestawów. 

Twórcy baterii cieplnej twierdzą, że ich metoda mogłaby posłużyć do zagospodarowania 90% ciepła wytwarzanego na świecie w procesach przemysłowych. Ich magazyny są skalowalne, łatwe w konfiguracji i mogą być dopasowane do każdego typu budynku. Brak konieczności bazowania na skomplikowanych podzespołach i rzadkich materiałach sprawia, że system może działać nawet 40 lat bez spadku wydajności. 

Bateria cieplna jest odporna na awarie, problemu nie stanowią także utraty zasilania. Magazyn energii wykonany jest wyłącznie z cegieł i żelaza, zatem eliminuje zagrożenia związane z innymi technologiami magazynowania energii, takie jak eksplozja baterii.

W rezultacie bateria cieplna zapewnia elektryfikację po absolutnie najniższych kosztach i nie powoduje dodatkowych szczytowych obciążeń sieci elektrycznej. Umożliwia to integrację wytwarzania większej ilości energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Akumulatory ciepła Rondo utrzymują ciągłą moc wyjściową przez 95% czasu. Praca z mocą wejściową odpowiada za zaledwie 15% czasu funkcjonowania baterii (ok. 4 godziny dziennie potrzebne do rozgrzania cegieł).

– Misja Rondo jest prosta: obniżyć koszty ciepła i energii dla dużych procesów przemysłowych. Jesteśmy podekscytowani trwającą obecnie pracą z kluczowymi klientami. Odkrywamy, że głębokie redukcje emisji są obecnie zarówno możliwe, jak i niedrogie dla wielu najbardziej energochłonnych obiektów na świecie. Nasze badania obiektów klientów wykazują redukcję emisji o 50% do 90% i redukcję kosztów operacyjnych o 30% lub więcej – powiedział Jeremy Keller z firmy Rondo Energy. 

Zastąpienie tylko ciepła przemysłowego używanego obecnie w Kalifornii bezemisyjnym ciepłem z ceglanego magazynu energii wyeliminowałoby pięciokrotnie więcej CO2 niż wszystkie pojazdy elektryczne poruszające się obecnie po drogach w USA (13,6 mln aut).

– Akumulator ciepła Rondo może okazać się kluczowy dla wyeliminowania emisji, a jego komercyjna dostępność pomoże firmom przejść na bezemisyjne ciepło w swoich procesach produkcyjnych. Bateria ciepła Rondo pomoże firmom z branż takich jak cement, paliwa, żywność i odsalanie wody zacząć wykorzystywać spadające koszty energii odnawialnej bez konieczności modyfikowania swoich obiektów – powiedział Carmichael Roberts, Breakthrough Energy Ventures.

Jakie jeszcze technologie umożliwiają proste i tanie magazynowanie energii i ciepła?

Nietypowe metody magazynowania energii

Nie tylko cegły dobrze magazynują ciepło. Jako bateria cieplna sprawdza się także piasek. Pierwszy komercyjny magazyn ciepła na bazie piasku działa już na terenie elektrowni Vatajankoski. Magazyn ciepła, w którym znajduje się sto ton piasku, wytwarza niskoemisyjne ciepło sieciowe dla miasta Kankaanpää w zachodniej Finlandii. 

Pierwszy na świecie komercyjny piaskowy magazyn ciepła (100 ton)

Kolejnym materiałem zdolnym do wydajnego przechowywania ciepła jest wosk. Pierwszy na świecie magazyn energii na wosk powstał w norweskim mieście Trondheim. Energia z paneli słonecznych magazynowana jest w postaci ciepła w tak zwanym “bioakumulatorze” za pomocą trzech ton wosku. 

Pojemność akumulacji ciepła to 200 kWh, co odpowiada energii wystarczającej do ogrzania budynku przez trzy do czterech dni w najzimniejszej części roku.

Jak urządzenie wygląda z zewnątrz? To srebrzysty pojemnik z małym okrągłym okienkiem wyciętym z boku i kilkoma podłączonymi do niego rurami. Magazyn energii na wosk gromadzi prąd z instalacji fotowoltaicznej o mocy 180 KWh zamontowanej na dachu budynku.

Powstał pierwszy na świecie woskowy magazyn ciepła. 3 tony wosku gromadzą ciepło dla Norwegów

Na rynku pojawia się coraz więcej technologii umożliwiających magazynowanie energii, a teraz na jej gromadzenie pozwala także wykorzystywanie zmian stanu skupienia dwutlenku węgla. Pierwsza demonstracyjna bateria CO2 została uruchomiona przez firmę Energy Dome 8 czerwca 2022 roku. Twórcy twierdzą, że ich rozwiązanie obecnie jako jedyne na rynku oferuje możliwość długoterminowego magazynowania energii.

Pierwszy na świecie magazyn energii z dwutlenku węgla działa już we Włoszech

źródło i zdjęcia: rondo.com

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.