MIT «Солнце в коробке» может решить наши проблемы с накоплением энергии

Стремление к возобновляемым источникам энергии необходимо для борьбы с изменением климата, но оно также является важной частью планирования будущих потребностей в электроэнергии. Поскольку миру нужно больше энергии, мы не можем позволить всей этой бесплатной солнечной энергии просто отскочить от планеты. Даже если мы разрабатываем более эффективные солнечные батареи, как мы храним эту энергию? Технология аккумуляторов отстала в течение многих лет, но команда из Массачусетского технологического института и Технологического института Джорджии может иметь ответ. Они называют это «солнцем в коробке».

Наиболее эффективные и широко используемые батареи в настоящее время используют литий-ионную технологию для хранения энергии. Даже самые лучшие батареи со временем разлагаются, теряют энергию для обогрева и испытывают недостаток энергии, необходимой нам для питания энергосистемы. Устройство, подробно описанное в новом исследовании, выполняет те же функции, что и аккумулятор, но не одно. Солнечная камера представляет собой изолированный графитовый бункер, содержащий кусочек раскаленного расплава кремния. Его настоящее название гораздо менее привлекательное: тепловая энергетическая система хранения - многопереходная фотогальваника (TEGS-MPV). Мы предпочитаем «солнце в коробке».

По словам исследователей, это солнце в коробке может хранить избыточное электричество в течение длительного времени в виде тепла. Таким образом, вы бы использовали солнечные панели для питания сети, но панели перестают генерировать энергию, когда солнце садится. Тем не менее, вам просто нужно убедиться, что достаточно панелей для выработки избыточной мощности в течение дня. Эта энергия направляется в солнечную камеру, чтобы нагреть кремниевое ядро. Когда сети требуется питание ночью, многопереходная фотоэлектрическая система внутри бункера улавливает свет от светящегося силикона, чтобы преобразовать его обратно в электричество. Система будет работать так же с энергией ветра - вы просто нагреваете кремний энергией от другого источника.

Этот подход аналогичен хранению энергии расплавленной соли. В этой системе концентрированный свет нагревает соль до 1000 градусов по Фаренгейту. Затем вам нужно вывести это тепло как энергию, соль прокачивается через теплообменник для создания пара, который вращает турбину. Тем не менее, температурный предел не достаточно высок, чтобы обеспечить многие дома, когда солнце садится. Силиконовое ядро ​​солнца в коробке может достигать 4000 градусов по Фаренгейту или более.

Основываясь на первоначальных мелкомасштабных испытаниях, команда оценивает, что один резервуар TEGS-MPV может хранить достаточно энергии для снабжения 100 000 домов в течение ночи в сочетании с солнечными батареями или ветряными электростанциями. Это много домов, которые могут работать на чистой, возобновляемой энергии 24 часа в сутки. Это только ранние испытания, поэтому пройдет какое-то время, прежде чем кто-либо будет готов развернуть чан с расплавленным кремнием в вашем районе. Мы, конечно, можем надеяться.