Възможна ли е декарбонизацията на тежката промишленост с помощта на нов вид топлоакумулатори

20.12.2024   |   Начало»Технологии

Редактор
Мира Станкова

Редактор
Мира Станкова

Независимо дали става дума за производство на цимент, стомана, химични вещества или хартия, във всички случаи е необходимо голямо количество топлинна енергия. Почти без изключение производителите по света добиват тази топлинна енергия чрез изгарянето на изкопаеми горива. В опит да изчистят промишления сектор стартиращи предприятия променят производствените процеси за специфични материали. Някои дори променят самите материали. Даниел Стак, съосновател на Electrified Thermal Solutions, се опитва да реши проблема с промишлените емисии, като заменя източника на топлинна енергия.
 
Като докторант в Масачузетския технологичен институт (MIT) през 2014 г. Стак работи по разработването на топлоакумулатори, които използват електричество, за да загряват проводима версия на керамични огнеупорни тухли, които се използват за съхранение на топлинна енергия и изолация от векове. През 2021 г. Стак участва в основаването на Electrified Thermal Solutions, която демонстрира, че тези огнеупорни тухли могат да съхраняват топлинна енергия ефективно за часове и да я освобождават, загрявайки въздуха или газ до 3272°F (1800°C) – достатъчно за захранването на най-взискателните промишлени приложения.
 
Постигането на температури от над 3000°F е истински пробив, тъй като позволява на някои от най-трудните за декарбонизиране сектори в света да започнат да използват възобновяема енергия. Това също така отключва нов, по-евтин модел за използване на електроенергия, която е евтина и чиста, посочват от MIT.
 
Огнеупорните тухли са широко разпространени, нескъпи керамични тухли, които от хилядолетия се използват в огнища и пещи. През 2017 г. Стак и научният му ръководител в MIT Чарлс Форсбърг публикуват статия за потенциала на огнеупорните тухли да складират топлинна енергия от възобновяеми източници, но тогава системата все още използва електрически нагреватели. Стак и Форсбърг работят заедно, за да създадат огнеупорни тухли, които са електропроводими, замествайки нагревателите, така че тухлите да произвеждат топлинна енергия директно.

Финансиране от 40 млн. щатски долара

"Електрическите нагреватели са основният ограничител. Те изгарят твърде бързо, повреждат се, не се нагряват достатъчно", обяснява Стак. "Идеята беше да прескочим нагревателите, защото самите огнеупорни тухли са наистина евтини, налични са в изобилие, като могат да достигнат температури като тези на огъня и да ги поддържат с дни."
 
Форсбърг и Стак успяват да създадат проводими огнеупорни тухли, като подобряват химичния състав на традиционните огнеупорни тухли. Техните тухли са на 98% подобни на съществуващите огнеупорни тухли и се произвеждат със същите процеси, позволявайки на наличните производители да ги произвеждат без допълнителни разходи.
 
Electrified Thermal Solutions държи своите огнеупорни тухли в изолирани метални кутии. Въпреки че системата се конфигурира лесно в зависимост от крайното приложение, стандартната система може да събере и освободи около 5 MW енергия и да съхранява около 25 MWh.
 
Стартиращата компания получи финансиране от 40 млн. щатски долара от различни отдели на Министерството на енергетиката на САЩ за мащабиране на технологията и работа с производители. В момента тя работи по изграждането на търговска версия на системата, която се очаква да заработи през следващите седем месеца. За реализацията и тестването на системата Electrified Thermal Solutions работи заедно с производители на цимент, стомана, стъкло, химични вещества, храни и напитки, хартия.

Ключови думи: MIT   тежка промишленост   декарбонизация  

Област: Технологии