Půl milionu domácností je v SAE osvětleno celou noc díky solárním panelům.
Zní to jako sci-fi. Ve skutečnosti to není pravda. Je to jen infrastruktura.
Velký projekt čisté energie na Středním východě nyní kombinuje 5,2 gigawattů solární kapacity a masivního úložného systému o kapacitě 19 gigawatthodin. Jedná se o největší bateriovou stanici na světě. Cíl je jednoduchý: nechat světla rozsvícená, když slunce zapadne.
Ale nemusíte se dívat do pouští, abyste viděli budoucnost skladování energie. Podívejte se na hodinky. Nebo na písku. Nebo lidský pot.
Jsme na vrcholu energetického přechodu, který nemá nic společného s šíleným spěchem těžit lithium, kobalt a nikl. Současní lídři energetických sítí dosahují svých fyzických limitů. Lithium-iontové baterie se opotřebovávají. Degradují po konečném počtu nabíjecích cyklů. Kromě toho jsou závislé na kritických minerálech, které jsou škodlivé pro životní prostředí a často jsou spojeny s eticky pochybnými pracovními postupy ve zranitelných komunitách.
Inženýři a vědci jsou z této honičky unaveni. Vytvářejí alternativy. Neomezená životnost. Zpracovatelnost. Hojnost materiálů.
To je to, co skutečně funguje, když je síť přetížená.
Tekutinovzdušné kryobaterie a průmyslová renesance
V Greater Manchester ve Velké Británii zase dýchá bývalá uhelná elektrárna.
Toto je Trafford Green Cluster. A právě tam, kde saze kdysi zatemnily oblohu, staví Highview Power to, co by se mohlo stát páteří místní reindustrializace. Říkají tomu „kryobaterie s tekutým vzduchem“.
Bývalý starosta Andy Burnham nelitoval slov. Řekl, že toto desetiletí bylo nejvíce vzrušující v historii kraje od viktoriánské éry. Je to humbuk? Možná. Ale věda je chladný, tvrdý fakt.
Když je obnovitelná energie hojná a levná, je plýtvána, pokud ji nelze skladovat. Highview využívá tento přebytečný výkon k ochlazení vzduchu až na -196 stupňů Celsia. Vzduch se mění v kapalinu. Tento proces snižuje objem vzduchu 700krát. Skladujete v izolovaných nádržích.
Později, když je potřeba elektřina, necháte zahřát. Kapalný vzduch rychle expanduje a mění se zpět na plyn. Tato rotace pohání turbínu. Elektřina vstupuje do sítě. Nulové emise. Žádné plynové elektrárny se nespouštějí, aby zaplnily mezery.
Došlo ke zpožděním, jak už to u těžkého strojírenství bývá. Když se ale 50megawattový projekt letos konečně objeví online, poskytne 300 megawatthodinové úložiště energie na šest hodin.
To znamená, že půl milionu domácností bude napájeno nepřetržitě šest hodin.
Kapalný vzduch neskladuje pouze energii. Akumuluje roční období.
Roztavená sůl pro těžký průmysl
Hoďte slunce 7 500 mil na západ, z Manchesteru do Nevadské pouště, a teploty se změní.
Na místě Crescent Dunes deset tisíc zrcadel zaměřuje sluneční světlo na věž. Uvnitř? Zásobník roztavené soli skládající se z dusičnanů draselných a sodných. Teploty dosahují 560 stupňů Celsia (přibližně 1040 °F).
To nevyžaduje baterie. Musíte se pouze udržovat v teple.
Sůl zůstává horká 10 hodin po západu slunce. Když je potřeba elektřina, toto teplo vaří vodu a vytváří páru. Pára roztáčí turbínu. Proud teče. Toto je nejvíce mechanické provedení akumulace energie na roztavené soli.
Roztavená sůl má ale i temnější dědictví. Ta je hlavním zdrojem energie pro moderní řízené střely. Tyto zbraně mají vlastní záložní baterie naplněné solemi, které zůstávají inertní až do výstřelu. Pyrotechnické zapálení je aktivuje a okamžitě uvolní energii.
Tuto spolehlivost si přivlastňujeme pro udržení míru, ne pro válku.
V Dánsku, lídru v oblasti větrné energie, stejná technologie bojuje s něčím náročnějším, než je noční osvětlení: těžký průmysl. Dekarbonizace výroby je noční můra. Ale letos odhalený projekt roztavené soli o výkonu 1 gigawatthodiny dokáže uchovat větrnou energii až na dva týdny. Soli se zahřejí na 600 stupňů Celsia a poté cirkulují generátorem. Vysokoteplotní pára je dodávána přímo do výrobních hal.
Žádné pálení. Žádné kompromisy.
Pískové baterie vyhřívají finská města
Pokud žijete v Portainu v jižním Finsku, myslíte méně na náklady na elektřinu a více na to, abyste zůstali v únoru v teple.
Během posledních let město testovalo radikální nápad: místo oleje ohřívat písek.
Používají asi 2000 tun mletého mastku. Tento materiál výborně drží teplo. V létě písek ohřívají elektrické ohřívače. Uchovává 100 megawatthodin tepelné energie. Zní to jako hodně, ale na město, které potřebuje vytápět školy a radnice, se to dá zvládnout.
V největší zimě je horký vzduch protlačován hromadou písku. Písek vyzařuje teplo. Budova se zahřívá.
Nový komín je 13 metrů vysoký a 15 metrů široký. Je desetkrát větší než první, postavený v roce 2022.
Proč je to důležité? Protože to funguje. Čtvrť plánuje úplné odstranění ropy z místního topného systému. Jejich cílem je snížit spotřebu dřevní štěpky o 60 %. To je obrovská rána pro místní uhlíkové emise pomocí fyziky, která stojí haléře.
Čistá energie nemusí být složitá. Mělo by to být jen těsné.
Technologie enzymatických palivových článků a potu
Nyní přichází ten nejpodivnější objev. Pochází z Tokijské univerzity vědy.
Nositelná elektronika je všude. Chytré prsteny, lékařské náplasti, fitness trackery. Problém je v baterii. Drobné baterie znamenají objemná zařízení nebo každodenní nabíjecí rituál. Většina uživatelů nesnáší každodenní nabíjení.
Co když se zařízení nabíjelo samo, když jste se pohybovali?
Japonští vědci vyvíjejí tenkou náplast, která vyrábí elektřinu přímo z vašeho potu. Ne nepřímo. Přímo.
Využívá enzymatický palivový článek.
Když cvičíte nebo prostě chodíte ve vlhkém klimatu, vaše tělo produkuje pot. Pot obsahuje laktát. Laktát obsahuje chemickou energii. Náplast tyto sloučeniny zachycuje. Vestavěné enzymy spouštějí biochemickou reakci. Elektrony proudí. Elektřina se rodí.
Žádné dráty. Žádná powerbanka. Žádný externí zdroj.
Teoreticky byste to mohli nosit na zápěstí navždy. Dokud se potíš. To napájí senzory, které monitorují vaše zdraví, a proměňují vaše tělo v uživatele i elektrárnu.
Je to specializované řešení? Nepochybně.
Je to další hranice? Také ano.
Síť budoucnosti nebude vypadat jako jeden monolitický lithium-iontový blok. Bude to jako tekutý vzduch v bývalé uhelné elektrárně, sůl v poušti, písek na finském školním hřišti a chemikálie na ruce.
Je to složitější než slib lithia. Ale je to skutečné.
