Хранение энергии в раскаленных графитовых кирпичах

03.07.2021

Строительство солнечных и ветряных электростанций теперь дешевле возведения угольных, но обеспечить непрерывный цикл работы станций на возобновляемых источниках все еще тяжело. Две американские компании предложили запасать энергию нагревом кирпичей из токопроводящих материалов до тысяч градусов по Цельсию. Ночью и в безветренную погоду раскаленные кирпичи будут участвовать в генерации электричества и этот дешевле, чем использовать аккумуляторы.

Созданная в 2018 году компания Antora Energy рекомендует использовать кирпичи-теплоаккумуляторы из графита. Собственно, такие графитовые блоки промышленность уже выпускает в огромных объемах в виде электродов для сталеплавильных и химических предприятий. В этом плане ничего придумывать не нужно. Для накопления энергии через графитовые кирпичи в блоке пропускается лишний электрический ток и они раскаляются до 1500 °C. Секрет кроется в том, как превратить тепло обратно в электричество.

Для выработки электричества из запасенного тепла разработчики Antora Energy предложили термофотоэлектрический способ. Работающие в инфракрасном диапазоне фотодатчики улавливают тепловое излучение от кирпичей и преобразуют его в электричество. Благодаря новым полупроводниковым материалам III - V групп таблицы Менделеева, которые пришли на смену классическим полупроводникам, КПД установки достигает 30 %, что очень и очень хорошо. Использование тепла подобным способом удерживает эффективность на высоком уровне во всем диапазоне температур теплоаккумулятора, тогда как работа паровой турбины в аналогичной схеме была бы все хуже и хуже по мере остывания блока.

Плотность хранения энергии в графитовых блоках сопоставима с этим показателем для литийионных батарей и составляет несколько сотен киловатт-часов на метр кубический, что в сотни раз выше, чем гидроаккумулирующее или гравитационное накопление. В идеале разработчики стремятся снизить стоимость хранения энергии из возобновляемых источников до уровня ниже стоимости электричества, вырабатываемого электростанциями на природном газе. Эта отметка находится на уровне $10/кВтч.

Литиевые аккумуляторы при эксплуатации стоят $140/кВтч и обещают подешеветь до $20/кВтч после 2030 года. Термоаккумулирующие блоки окажутся дешевле в эксплуатации намного раньше. Опытная установка Antora Energy должна быть построена в 2022 году. Деньги на нее выделило государство и частные инвесторы.

<< Назад: Какао улучшает остроту зрения 03.07.2021

>> Вперед: Система видеоконференцсвязи Xiaomi Audio and Video Conference Speaker 02.07.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Ручные рентгеновские сканеры 17.01.2013 Инженеры из Университета Миссури разработали компактный источник рентгеновских лучей, который сравним по размеру с жевательной резинкой. Данная разработка позволит создать ручные рентгеновские аппараты, необходимые врачам и службам безопасности. Современные рентгеновские аппараты слишком громоздки и потребляют много электроэнергии. Новое устройство основано на кристаллах ниобата лития, которые обладают пьезоэлектрическими свойствами и выступают в роли повысителей напряжения. В ходе экспериментов, новое устройство смогло поднять напряжение с 10 вольт до 100 тыс. вольт. Кристалл ниобата лития является источником рентгеновского излучения: энергия вибрации извлекается в виде высоковольтного электронного пучка, который тормозится пластинкой металла и производит рентгенизлучение. Разработчики полагают, что за 3 года на основе новой технологии они смогут создать компактный рентгенаппарат, который нужен во множестве отраслей. Ручной рентгеновский сканер пригодится для поиска дефектов в различных конструкциях, для обследования багажа, на космической технике, например марсоходах. В медицине портативные рентгеновские аппараты особенно нужны: представьте, что опасное излучение при снимке зуба, будет направлено не внутрь полости рта, а наоборот - излучатель-"таблетку" прикрепят изнутри. Не исключено, что мощность излучателя удастся повысить в сотни раз и тогда данным изобретением заинтересуются военные и спецслужбы, ведь пьезоэлектрический рентгенизлучатель станет мощным скрытным оружием, способным убить человека.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026