Могут ли технологии бронзового века стать ключом к энергетике будущего?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Стремительное развитие возобновляемой энергетики сталкивается с серьёзным препятствием — проблемой хранения энергии. Солнце не всегда светит, ветер не всегда дует, а потребности промышленности в энергии постоянны. Батареи и водородные технологии, несмотря на свою перспективность, пока остаются дорогостоящими и не всегда достаточно эффективными. В поисках альтернативных решений учёные обращаются к неожиданным источникам, и одним из них стала, как ни странно, древняя технология — огнеупорный кирпич.

Огнеупорный кирпич, известный человечеству с незапамятных времён, используется для строительства печей, каминов и промышленных агрегатов, работающих при высоких температурах. Его уникальные свойства — высокая теплоёмкость, плотная структура и высокая температура плавления — делают его идеальным кандидатом на роль аккумулятора тепловой энергии. Кирпич способен накапливать значительное количество тепла, полученного от избыточной энергии солнечных и ветряных электростанций, и высвобождать его по мере необходимости для обеспечения непрерывных промышленных процессов.

Исследователи из Стэнфордского университета, возглавляемые профессором Марком Якобсоном, провели масштабное исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus, в котором смоделировали использование огнеупорного кирпича для хранения промышленного тепла в 149 странах мира, ответственных за подавляющую часть мировых выбросов CO2. В своей модели учёные учли различные факторы, включая климатические условия, потребности промышленности в тепле различных температурных режимов, а также доступные ресурсы возобновляемой энергии.

Огнеупорные кирпичи как аккумуляторы энергии будущего, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Результаты моделирования превзошли все ожидания. Выяснилось, что использование огнеупорного кирпича для хранения промышленного тепла позволяет существенно снизить капитальные затраты на переход к 100% возобновляемой энергии — на 2,2%, что в абсолютных цифрах составляет колоссальные 1,27 триллиона долларов. Кроме того, снижается и стоимость энергии — на 1,7%. Это связано с тем, что кирпичи являются гораздо более дешёвым материалом для хранения тепла, чем батареи или водородные системы.

Кирпичи оказались не только экономически выгодным, но и эффективным решением. Моделирование показало, что они используются с высоким коэффициентом использования ёмкости, то есть регулярно заряжаются и разряжаются, обеспечивая стабильную подачу тепла для промышленности. Это, в свою очередь, позволяет сократить потребность в других типах накопителей энергии, таких как батареи и водородные системы.

Ещё одним важным преимуществом кирпичей является их экологичность. Производство и утилизация огнеупорного кирпича не связаны с выбросами вредных веществ и не представляют угрозы для окружающей среды, в отличие от производства и утилизации батарей, которые содержат токсичные компоненты.

Огнеупорные кирпичи, как аккумулятор тепловой энергии
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Конечно, у этой технологии есть и свои ограничения. Основная проблема — потери тепла при хранении. Однако исследователи проверили различные сценарии с разной степенью теплоизоляции и выяснили, что даже при пятипроцентных суточных потерях кирпичи остаются более экономически выгодным решением, чем батареи.

Результаты исследования Стэнфордского университета открывают новые перспективы в развитии возобновляемой энергетики. Огнеупорный кирпич, эта древняя технология, возрождённая на новом технологическом уровне, может стать важным элементом в системе 100% чистой энергии, обеспечивая надёжное и дешёвое хранение энергии для промышленности. Это ещё один шаг на пути к устойчивому будущему, в котором энергетические потребности человечества удовлетворяются за счёт чистых и возобновляемых источников.

7 комментариев

Добавить комментарий

a
Гранты на гриновую повестку никогда не оскудеют.
MsmuAlligator
Выяснилось, что использование огнеупорного кирпича для хранения промышленного тепла позволяет существенно снизить капитальные затраты на переход к 100% возобновляемой энергии — на 2,2%, что в абсолютных цифрах составляет колоссальные 1,27 триллиона долларов. Кроме того, снижается и стоимость энергии — на 1,7%.

А можно конкретные цифры по КПД процесса вместо этого словоблудия про «переход к 100%»?
Ruby_Rougarou
https://academic.oup.com/pnasnexus/article/3/7/pgae274/7710221
1
Очередные грантоеды.
Где расчеты размеров кирпичного аккумулятора способного заменить одну угольную электростанцию на ночь.
И кпд цепочки: солнечная батарея -> нагрев кирпича -> производство электричества из нагретого кирпича. Что-то подсказывает, что в основном будет нагреваться атмосфера земли, с которой зеленая повестка типа борется.
s
Но зачем, Бэрримор? В раскалённом песке энергию солнечных станций хранят с 80х.
P
О, оказывается методика — как не околеть от холода из 90-х снова в теме.
Делюсь рецептом, может кому пригодится зимой, у кого отопления не будет.
Нагреваете кирпич в духовке (на горелке, на печке, что доступно), потом заворачиваете в фуфайку, толстое полотенце, или иную натуральную ткань и берёте с собой в постель.
Греет лучше любой грелки, подбором толщины и количества слоёв ткани можно регулировать теплоотдачу, хватает на несколько часов.
1
Для хранения зеленой энергии лучше всего подходят гравитационные аккумуляторные станции с многотонными поднимаемыми блоками. Хотя и выглядит это не сильно элегантно.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Система хранения своими руками: обзор полезного органайзера Тек.А.Тек из Лемана Про и изготовление вставок с ячейками

Обзор полезной коробки из Лемана Про и пример моделирования вставки с ячейками для создания системы хранения. Своими руками собрал органайзеры для мелочевки, получилось достаточно дешево и в меру...

Венеция тонет. Разбор 3 стратегий спасения, которые навсегда изменят облик города

Венеция тонет. Повышение глобального уровня моря, вызванное изменениями климата, в сочетании с естественным и антропогенным проседанием грунта, ставит под вопрос существование исторического города....

Почему четырёхгранную гору Кайлас с высотой около 6 600 метров никто не покорил

Перед написанием этой публикации я знал, что условным заветным Граалем среди альпинистов является покорение гор высотой более 8000 метров (так называемые восьмитысячники), но и горы высотой более...

Обзор мембранной клавиатуры A4Tech Bloody B230N с интересной конструктивной особенностью

Последнее время ко мне на обзор попадают почти исключительно механические клавиатуры, и потому для меня стало неожиданностью, что на этот раз в руки попала мембранная модель. Причём речь идёт не о...

Возвращение идеи из 90-х: физики придумали, как сделать сверхточные атомные часы портативными

Современные атомные часы на оптических решетках достигли очень высокого уровня точности. Они способны фиксировать изменения хода времени, вызванные гравитацией, на разнице высот всего в несколько...

Рано выбрасывать компакт-диски: почему CD-плееры снова продаются (на примере Fosi Audio Merak)

Золотая эра компакт дисков — это с середины 80-х до начала двухтысячных, потом цифровой контент и Интернет вытеснили физические носители с музыкой. Но что мы видим сейчас —...