Jednym z problemów OZE jest nieprzewidywalność w generowaniu energii. W dużych systemach nadmiar produkowanej mocy może być problematyczny – tak dzieje się w okresach silnych wiatrów, a także ponadprzeciętnego promieniowania słonecznego. W takiej sytuacji świeżo wygenerowany prąd powinien być zmagazynowany, w przeciwnym razie zostanie utracony.

Reklama

W obecnym przechowywaniu energii przeważają systemy złożone technologicznie, które oferują wysokie sprawności tegoż procesu. Niestety ich wykorzystanie wiąże się z wysokimi kosztami magazynowania. Zupełnie inne rozwiązanie, poniekąd znane już od lat, zaproponowali naukowcy z MIT w Stanach Zjednoczonych, najbardziej znanej politechniki świata.

Według nich odpowiedzią na problem przechowywania energii jest wskrzeszenie niemalże antycznej technologii, wykorzystywanej do budowy pieców kaflowych. Chodzi o ceramikę, którą można nagrzewać do wysokich temperatur. To tworzywo jest w stanie przechowywać gigantyczne ilości ciepła w stosunkowo niskiej masie. Wystarczy stworzyć wielkie grzałki elektryczne, które będą bezpośrednio przemieniały prąd elektryczny w ciepło. Następnie należy zaizolować wytworzone systemy, aby maksymalnie ograniczyć utratę przechowywanej mocy.

Mimo swojej prostoty takie rozwiązanie miałoby wiele zalet. Pierwsza z nich to niska cena, która pozwoli na dodanie opcji magazynowania nawet tam, gdzie wykorzystanie standardowych metod wysokiej technologii nie jest stosowane. Drugi atut to wysoka sprawność takiego procesu, często przekraczająca dziewięćdziesiąt procent.

Z drugiej strony pomysł ten nie kończy się na budowie odpowiedników pieców kaflowych. Obecne osiągnięcia inżynierii materiałowej pozwolą na zróżnicowanie „cegieł”, tak aby zewnętrzne charakteryzowały się dużym oporem cieplnym, a wewnętrzne – niskim. Dzięki temu raz dostarczone ciepło będzie efektywnie utrzymywane wewnątrz. System ten, nazwany FIRES, ma zostać zbudowany z węglika krzemu, cechującego się odpowiednimi właściwościami i produkowanego na masową skalę w Chinach.

Ponowna konwersja wyprodukowanego ciepła w prąd jest możliwa, jednak naukowcy zastrzegają, że nie stanowi to ich głównego celu. Efektywne wytwarzanie elektryczności przez np. turbiny wymaga temperatur na poziomie około 1500 °C, a system dostarczy jedynie połowę tej wartości. Z drugiej strony wiele regionów USA cechuje się znacznym zapotrzebowaniem na ciepło, czasem nawet wyższym niż w przypadku prądu. Prototyp tego rozwiązania ma powstać już w 2020 roku i zostać oddany na użytek przedsiębiorstwa wykorzystującego OZE, którego praca wymaga ogromnych ilości energii w postaci ciepła.

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.