These hot stones can emit light brighter than the sun. They could also help end fossil fuels
Eine Million Jahre später, während die Menschheit sich darum bemüht, rechtzeitig von fossilen Brennstoffen abzuweichen, um einen Klimazusammenbruch zu verhindern, feiert diese einfache Idee ein modernes Comeback – und heißes Gestein ist sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne heißer denn je. .
„Die Temperatur (des Gesteins) in der Kiste beträgt derzeit etwa 1.600 Grad Celsius“, sagte Andrew Ponec, der neben einer Wärmebatterie von der Größe eines kleinen Gebäudes stand. Das sind fast 3.000 Grad Fahrenheit, „heißer als der Schmelzpunkt von Stahl“, erklärte er.
Aber was seine Kisten aus weißglühendem Gestein so wichtig macht, ist, dass sie nicht durch die Verbrennung von Tonnen Kohle oder Erdgas erhitzt werden, sondern durch Tausende von Photovoltaik-Solarzellen, die seinen Prototyp westlich von Fresno umgeben. Die Panels fangen Sonnenlicht ein, um sie zu erhitzen.
Im Erfolgsfall könnten Poneke und sein Startup Antola Energy Teil einer neuen Multi-Billionen-Dollar-Energiespeicherindustrie werden, die einfach die Kraft der Sonne oder des Windes nutzt, um Steinkisten zu schaffen, die heiß genug sind, um zu funktionieren. Die größte Fabrik der Welt.
„Die Leute haben manchmal das Gefühl, sie beleidigen uns, wenn sie sagen: ‚Hey, das hört sich einfach an‘“, sagte Poneke lachend. „Wir sagten: ‚Nein, genau darum geht es.‘“
Ponekes Leidenschaft für saubere Energie begann, als er als neugieriger Schüler einer öffentlichen Schule in der Garage seiner Eltern an Photovoltaik bastelte und in Versuchung geriet, sein Studium in Stanford abzubrechen, um netzgroße Solarparks zu bauen.
Als er zurückkam, um seinen Abschluss zu machen, wurde ihm klar, dass Sonnenlicht und Wind zwar gut zum Aufladen der Batterien in Autos und Haushalten geeignet sind, dass es jedoch dringender erforderlich ist, die industriellen Wärmequellen zu reinigen, die für die Herstellung so vielfältiger Produkte wie Babynahrung erforderlich sind. zu Stahl. Die Schwerindustrie muss noch von den sinkenden Preisen für erneuerbare Energien profitieren, da der Energiebedarf in Fabriken häufig rund um die Uhr anliegt.
„In Kalifornien ist Strom mitten am Tag größtenteils kostenlos auf dem Großhandelsmarkt erhältlich, und manchmal sind es negative Dollars, weil jetzt so viel Solarenergie installiert wird, und wir sehen das Gleiche anderswo“, sagte Bonek. Staaten, in denen es windig ist. Das Problem ist, dass man die Anlage nicht abschalten kann, wenn die Sonne hinter den Wolken verschwindet oder der Wind aufhört, und das ist es, worüber wir uns Sorgen machen.“
Während das Wort „Batterie“ wahrscheinlich Bilder von Chemikalien hervorruft, die im Jahr 2023 in Autos und Elektronik gefunden werden, besteht der aktuelle Energiespeicher der Welt in heißen Gesteinen aus Lithium-Ionen, dank einer Erfindung im 19. Jahrhundert, die Cowper Furnace Ten Times genannt wurde. Diese riesigen Ziegeltürme, die oft in Schmelzöfen zu finden sind, absorbieren die Abwärme von Hochöfen, bis sie auf fast 3.000 Grad Fahrenheit erhitzt werden, und liefern dann in etwa 20 Minuten mehr als 100 Megawatt Wärmeenergie.
Der Vorgang kann 30 Jahre lang 24 Mal am Tag wiederholt werden, und Antora ist eines von vielen Startups, die mit verschiedenen Gesteinsarten in isolierten Kisten oder geschmolzenem Salz in Zylindern experimentieren, um die effektivsten Kombinationen zu finden.
„Wir sind aus mehreren Gründen sehr an Graphit interessiert“, sagte Bonek. Bleistifte enthalten billigen und reichlich vorhandenen Kohlenstoff, der auch zum Schmelzen von Aluminium und Stahl verwendet wird, und können so viel Wärme speichern, dass sie Licht ausstrahlen, das heißer ist als die Sonne, sagte er.
„Das Wichtigste, was diese Öfen nicht haben, ist, dass es keine Möglichkeit gibt, die Hitze abzuführen“, sagte er. „Wir haben einige Hohlräume und einige Lücken im Kohlenstoff hinzugefügt, damit Licht tief in das System eindringen kann, und haben außerdem einige isolierte Türen hinzugefügt, die geöffnet und geschlossen werden können, um bei Bedarf Licht herauszulassen. In Zukunft werden wir nicht nur … Dieses Licht erzeugt Dampf und erzeugt auch Wärme mit höherer Temperatur für Industrien wie Zement und Stahl.“
Antora hat erfolgreich Startfinanzierungen in Höhe von 80 Millionen US-Dollar von Investoren wie Bill Gates eingesammelt, doch ihr Hauptkonkurrent ist ein anderes Startup aus der Bay Area namens Rondo, das hochwertige feuerfeste Steine verwendet. In Bezug auf das Gewicht sind feuerfeste Steine billiger als Kohlenstoffsteine, aber ihre Energie Die Dichte ist nicht so hoch. Rondo hat mehr Finanzmittel erhalten als Antora, und seine erste Batterie produziert kommerziellen Strom für eine Ethanolanlage in Kalifornien.
„Wir haben diesen Durchbruch erzielt, der es uns ermöglicht, die Ziegel direkt mit infrarotem, unsichtbarem Licht zu erhitzen, das vom Heizelement ausgestrahlt wird“, sagte John O'Donnell, CEO von Rondo, gegenüber CNN. „Wir haben sofort die ersten technischen Berichte von drei Parteien bestanden, die darauf hinweisen, dass diese Dinge von Dauer sein werden.“ 100 Jahre."
Tesla hat kürzlich vorhergesagt, dass für eine kohlenstofffreie Welt unglaubliche 240 Terawattstunden Energiespeicher erforderlich wären – mehr als das 340-fache der Speicherkapazität von Lithium-Ionen-Batterien im Jahr 2022. O'Donnell prognostiziert, dass mehr als die Hälfte aller neuen Kapazitäten in Form von thermischen Batterien erfolgen werden, einfach weil die Rohstoffe leicht verfügbar sind.
Durch die Installation der erforderlichen Anzahl von Wärmebatterien in Fabriken müssen Hersteller nicht in langen Schlangen auf Netzanschlüsse und Modernisierungen warten.
Angesichts dieser finanziellen Überlegungen muss das alte Sprichwort „dumm wie ein Stein“ möglicherweise für diese neue industrielle Revolution modifiziert werden.
„Aufregende Technologie ist großartig, wenn Sie ein Risikokapitalgeber sind; tot, wenn Sie ein Banker sind“, sagte O'Donnell. „Banker und Infrastrukturfinanzierer lieben diese ganze Technologiekategorie. Sie ist nicht besonders sexy, aber eine gute Sache.“
„Beide Unternehmen sind im Wärme- und Stromspeichergeschäft tätig“, sagte Jesse Jenkins, Professor für Ingenieurwissenschaften an der Princeton University. „Ich denke, genau wie Wasserstoff, der auch flexibel ist, bin ich am meisten auf diese Langzeitspeichertechnologie gespannt.“
Jenkins, der sich auf makroskopische Energiesysteme spezialisiert und Rondo berät, sagte, Hot-Rock-Modelle hätten klare Vorteile gegenüber chemischen Batterien, die Strom, aber keine Wärme speichern können.
„Wenn Sie diese beiden Dinge tun können, können Sie von der Kostenkurve und der Skalierung im größeren Industriebereich profitieren, und einige der eher rein elektrochemischen Batterieunternehmen befinden sich in einem Moment, in dem es ums Überleben geht“, sagte Jenkins gegenüber CNN.
Die CEOs von Andora und Rondo nahmen beide am COP28-Klimagipfel in Dubai teil, wo die Petro-Staaten des Nahen Ostens mächtig genug waren, um globale Verpflichtungen zur Abschaffung fossiler Brennstoffe zu untergraben. Aber beide Männer kamen mit Begeisterung zurück, als das Interesse an ihrer Idee und Dutzenden anderen Durchbrüchen im Bereich sauberer Energie zunahm.
„Wenn Sie mich vor fünf oder zehn Jahren gefragt hätten, hätte ich gesagt: Ich bin nicht sicher, ob wir das Zeug zur Dekarbonisierung haben“, sagte Poneke und schlenderte zwischen den Solaranlagen entlang, die die Batterien eines Gaskraftwerks mit Strom versorgen. Setzen Sie sich ruhig in die Nähe. „Aber heute haben wir die Werkzeuge, die wir brauchen. Wir müssen sie nur einsetzen. Dieser Wandel ist unvermeidlich. Er wird passieren. Wenn man mit den meisten Menschen in der fossilen Brennstoffindustrie hinter verschlossenen Türen sprechen würde, würden sie dasselbe sagen, wenn.“ "
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The world is currently facing a climate crisis, and many nations are trying to switch from fossil fuels to renewable energy sources to mitigate the damage. This modern approach to utilizing hot stones that emit light brighter than the sun could be a significant step towards ending fossil fuel use in the world.
Antola Energy's project in California, using thousands of photovoltaic panels to heat stones and generate heat, has the potential to contribute to this global effort, providing a cleaner and more sustainable alternative to fossil fuels.
Source: edition.cnn.com
