Redoks reaksiyonu ile 1500°C’de enerji depolanıyor

Endüstriyel ısı kullanımı ciddi derecede karbon emisyonu yayıyor. Elektrik ile bu yüksek sıcaklık ihtiyacını karşılamak mümkün ama enerjiyi hem garantilemek hem de ucuza mal etmek için depolamak şart.

Güneşin parlak, rüzgarın hızlı olduğu zamanlarda yenilebilir enerjinin yoğun olduğu şebekelerde bedavaya hatta bazen eksi fiyatalara elektrik almak mümkün. Bunu kullanarak düşük fiyatta şarj edilebilen bir sistem oldukça işe yarar. Ancak esas önem fabrikanın doğalgaz kesintileri olsa bile üretimi sürdürebilmesidir. Bunu şu anda şirketler devasa doğalgaz depoları ile sağlıyorlar. Böylece doğalgaz kesintisi olduğunda bile üretime devam edebiliyorlar. 

Sorun şu ki elektrik için aynısını yapmak oldukça zor çünkü elektriği depolamak için kullanılan sistemler elektriğin üretim fiyatının kat kat fazlası. Durum böyle olunca sonunda ısı olarak kullanacağınız enerjiyi ısı olarak saklamak da bir çözüm.

Bunda da şöyle bir sorun söz konusu, ihtiyacınız olan ısı enerjisi 1000 - 1500 °C sıcaklığında olması gerekirse ne olacak? Bu miktarda sıcaklığı kayada ya da erimiş metalde saklamak mümkün ama bu sefer de bunu muhafaza etmek çok zor ve devasa boyutlar gerekli.

Sistemde istenirse elektrik depolayıp, gaz türbinini ile elektrik geri alma

Sonuçta çözüm bunu yüksek derecede ısıya ihtiyaç duyan bir tersini bir termokimyasal reaksiyonda yapmak en iyisi. Zira reaksiyonu gerçekleşirken ısı yutuluyor ve reaksiyon ters çevrildiğinde yüksek sıcaklıkta ısı enerjisi salıyor.  

Sistemin en büyük avantajı şarj reaksiyonu sonrası deşarj zamanına kadar bir ısı yalıtımına ya da zamanla enerji kaybı oluşmuyor çünkü enerji kimyasal bağlarda saklanıyor.

Ayrıca Bkz.Çin güneş enerjisinde rekor kırdı: Bütün ülkelerin toplamını geçti!

RedoxBlox firması Kaliforniya Enerji Komisyonun’dan 8.9 milyon dolar, Ulusal Emerji Departmanından 6.7 milyon dolar hibe aldı.  Seri A yatırımından da 9.4 milyon dolar temin etti. Toplam 25 milyon dolar ile şimdiye kadar 100 kW’lık prototip modelden ticari bir boyuta geçecek. 

Firmanın 2500 MJ/m3 enerji depolayabildiğini gösteren tüp fırın demosu 

Kullandığı kimyasal reaksiyon merak edenler için söyleyelim. Magnezyum Manganez’in oksidasyonu ve redüksiyonu üzerine kurulu sistem bileşikteki oksijen miktarının arttırıp, azaltılması ile çalışıyor. Reaksiyon döndürülebilir olduğundan binlerce kez aynı işlemi yapmak mümkün. 

Teknolojinin enerji depolama yoğunluğu Lityum iyon pillerle benzer seviyede

Yüksek sıcaklıkta ısı depolama teknolojisinin kullanılabileceği endüstri türleri arasında eritme / kurutma fırınları, buharlı yapılar, kalsinasyon  fabrikaları gibi bir çok farklı çeşitler söz konusu.