Знакомьтесь, новые батареи: стекло, талый снег, раствор железа | Наука 21 век

Наука 21 век » Знакомьтесь, новые батареи: стекло, талый снег, раствор железа





Знакомьтесь, новые батареи: стекло, талый снег, раствор железа

Март 10th, 2014

Знакомьтесь, новые батареи: стекло, талый снег, раствор железаКогда ветер стихает, и лопасти ветряных турбин останавливаются, нам снова приходится сжигать уголь и газ. Такая ненадежность составляет одну из мощнейших преград на пути возобновляемых источников энергии. Очевидный выход – запасать энергию в пиковые часы (сильного ветра или яркого солнца).Но обычные аккумуляторы слишком дороги, для энергии таких объемов. Поэтому орегонская компания Portland General Electric (PGE) решила воспользоваться льдом (точнее, талым снегом).

Знакомьтесь, новые батареи: стекло, талый снег, раствор железаРазработка проекта «Термального подхода к запасанию энергии в энергосистеме» (Thermal Approach to Grid Energy Storage, TAGES) была поручена компании Applied Exergy. Тепловой насос, который работает на излишках ветровой и солнечной энергии, охлаждает воду до состояния талого снега, который хранится в специальных резервуарах. А в периоды остановки ветряков (или ночью, когда солнечные батареи не функционируют), мокрый снег прогоняют сквозь насос в обратном направлении – и его таяние приводит в действие турбину. Тепловой насос можно «кормить» избыточным теплом (теплоотходами) от местных угольных электростанций. В итоге до 80% процентов «вложенной» энергии можно получить назад.

Другая портлендская фирма, Energy Storage Systems (ESS), придумала «текучую батарею» - раствор железа в воде. Электричество запасается за счет «засыпания» ионов железа лишними электронами. Когда, наоборот, возникает потребность в энергии, железо «протягивают» между двумя электродами, которые забирают у него избыточные электроны. Сейчас компания планирует установить «железную батарею» в местном винограднике, где стоят и ветряные турбины, и солнечные батареи.

Для запасания энергии применяется и знакомый всем материал – стекло. Калифорнийская фирма Halotechnics разрабатывает фосфатное стекло с низкой температурой плавления. «Это стекло можно качать, как жидкость. Вязкость у него на несколько порядков ниже обычного оконного стекла, а при 400°C примерно такая же, как у меда», - говорит директор фирмы Джастин Рааде (Justin Raade). Стекло это можно закачать туда, где нужна энергия. По мере остывания и затвердения, оно выделяет тепло, которое крутит паровую турбину.

Пилотную версию системы Рааде планирует установить на заводе по производству алюминия. Она будет «питаться» излишками тепла от процесса плавки.

«Всё изменило новое законодательство Калифорнии [штат предписывает энергетическим компаниям создать более 1,3 гигаватт запасаемой энергии к 2020 году]. Теперь частный сектор понял, что это серьезное дело», - говорит аналитик Крис Дитерле (Chris Dieterle).

По материалам New Scientist.

Артём Космарский nauka21vek.ru