Ukládání energie je velkou výzvou a technologie, které to řeší, jdou někdy až na hranici extrému. Spinout institutu MIT Fourth Power vyvinul fantaskní termální baterii, která jako by vypadla z dystopického science-fiction. Ukládá energie v masivních blocích uhlíku, které se ohřívají na zhruba 2 400 stupňů Celsia. To je téměř polovina povrchové teploty Slunce.
Fourth Power má kořeny na MIT, kde přednášel zakladatel spinoutu Asegun Henry. Jejich modulární systém může poskytnout přes 100 hodin energie za mnohem nižší cenu než standardní lithium-iontové baterie.
Fourth Power hledali alternativu k lithium-iontovým bateriím pro dlouhodobé uložení energie. Přitom se dostali od systému z kovu k systému s roztaveným kovem a použili pro přenos tepla tavený cín. Při výše uvedených teplotách zvyšuje zdvojnásobení tepla v systému světelné záření šestnáctkrát, tedy na čtvrtou mocninu, což inspirovalo název Fourth Power.
Baterie funguje tak, že rozpálené bloky uhlíku žhnou a vyzařují intenzivní světlo. Záření zachycují termofotovoltaické články, které pracují podobně jako klasické fotovoltaické panely, jen těží elektřinu z tepelného záření. Fourth Power prokázali, že jejich termofotovoltaické články konvertují záření na energii s účinností přes 40 procent. Ukazuje se, že za extrémních teplot se teplo přenáší rychleji a současně výrazně klesají finanční náklady.
Pro takto extrémní baterii je zásadní vhodný výběr materiálů. Kovy bývají drahé a za vysokých teplot odcházejí. Fourth Power používají grafit, který vydrží značný žár, aniž by trpěl korozí. Podobně stabilní je i tavený cín, který také nereaguje s uhlíkem. Vzhledem k těmto okolnostem může baterie opakovaně procházet cykly nabití a vybití, aniž by docházelo k závažnému opotřebení. Ztrácí asi 1 procento uložené energie za den, díky čemuž ji lze využívat v aplikacích, kde je nutné udržet energii delší dobu.
##seznam_reklama##
Ještě letos by Fourth Power chtěli spustit demonstrační systém, který pojme 1 MWh. Časem by měla následovat plnohodnotná baterie o rozloze asi poloviny fotbalového hřiště, který bude mít výkon 25 MW a pojme 250 MWh energie. Baterii bude možné využívat pro ukládání energie z obnovitelných zdrojů, ale také jako „elektrárnu“ nebo zdroj tepla pro průmyslové provozy.
Video: How Thermal Batteries Could Replace Lithium-Ion Batteries
Literatura