Eine halbe Million Haushalte in den Vereinigten Arabischen Emiraten werden die ganze Nacht über mit Solarenergie betrieben.
Es klingt wie Science-Fiction. Das ist es nicht. Es ist nur Infrastruktur.
Ein riesiges Projekt für saubere Energie im Nahen Osten kombiniert jetzt 5,2 Gigawatt Solarkapazität mit unglaublichen 19 Gigawattstunden Speicher. Das ist das weltweit größte Batterieprojekt. Das Ziel ist einfach: Lassen Sie das Licht an, wenn die Sonne untergeht.
Aber man muss nicht in die Wüste schauen, um die Zukunft der Speicherung zu erkennen. Schauen Sie sich Ihr Handgelenk an. Oder schauen Sie sich den Sand an. Oder schauen Sie sich den menschlichen Schweiß an.
Wir stehen am Rande einer Energiewende, die nichts mit dem hektischen Bergbauwettlauf um Lithium, Kobalt und Nickel zu tun hat. Die aktuellen Grid-Scale-Champions stoßen an ihre physischen Grenzen. Lithium-Ionen-Akkus verschleißen. Sie zerfallen nach einer endlichen Anzahl von Ladungen. Und sie sind auf kritische Mineralien angewiesen, die schlecht für die Umwelt sind und häufig ethisch fragwürdige Arbeitspraktiken in gefährdeten Gemeinden beinhalten.
Ingenieure und Wissenschaftler sind vom Gerangel gelangweilt. Sie bauen Alternativen. Unbestimmte Lebensspannen. Recyclingfähigkeit. Reichlich vorhandene Materialien.
Folgendes funktioniert tatsächlich, wenn das Raster überfüllt ist.
Flüssigluft-Kryobatterien und industrielle Erneuerung
Im Großraum Manchester, Großbritannien, atmet ein ehemaliges Kohlekraftwerk wieder.
Es ist der Trafford Green Cluster. Und genau dort, wo einst Ruß den Himmel verdunkelte, baut Highview Power etwas, das das Rückgrat einer lokalen Reindustrialisierung sein könnte. Sie nennen es eine „Flüssigluft-Kryobatterie“.
Der frühere Bürgermeister Andy Burnham hat sich nicht durchgesetzt. Er sagte, dieses Jahrzehnt sei das aufregendste in der Grafschaft seit der viktorianischen Ära. Es ist ein Hype? Vielleicht. Aber die Wissenschaft ist eine kalte, harte Tatsache.
Wenn erneuerbare Energie in Hülle und Fülle – und günstig – vorhanden ist, wird sie verschwendet, wenn man sie nicht speichern kann. Highview nutzt diesen überschüssigen Strom, um die Luft auf -196 Grad Celsius abzukühlen. Es verwandelt Luft in Flüssigkeit. Durch diesen Vorgang schrumpft das Luftvolumen um den Faktor 700. Sie speichern es in isolierten Tanks.
Später, wenn Strom benötigt wird, lässt man es aufwärmen. Die flüssige Luft dehnt sich schnell wieder zu Gas aus. Diese Expansion dreht eine Turbine. Strom kommt ins Netz. Null Emissionen. Keine Gaskraftwerke werden in Betrieb genommen, um die Lücke zu schließen.
Wie immer im Schwermaschinenbau kam es zu Verzögerungen. Doch wenn dieses 50-Megawatt-Projekt dieses Jahr endlich an den Start geht, wird es 300 Megawattstunden Speicher für sechs Stunden bieten.
Das entspricht einer halben Million Haushalten, die sechs Stunden am Stück abgedeckt sind.
Flüssige Luft speichert nicht nur Energie. Es dreht die Jahreszeiten.
Geschmolzenes Salz für die Schwerindustrie
Bewegen Sie die Sonne 7.500 Meilen nach Westen, von Manchester in die Wüste von Nevada, und die Temperatur ändert sich.
Auf dem Gelände der Crescent Dunes bündeln zehntausend Spiegel das Sonnenlicht auf einen Turm. Innen? Ein Reservoir mit geschmolzenem Salz aus Kalium- und Natriumnitraten. Die Hitze erreicht 560 Grad Celsius (ungefähr 1.040 F).
Dafür braucht man keine Batterien. Sie brauchen nur Wärmespeicherung.
Das Salz bleibt nach Sonnenuntergang 10 Stunden lang heiß. Wenn Strom benötigt wird, bringt diese Hitze Wasser zum Kochen, um Dampf zu erzeugen. Der Dampf treibt eine Turbine an. Strom fließt. Dabei handelt es sich um die Energiespeicherung durch geschmolzenes Salz in ihrer mechanischsten Form.
Aber geschmolzenes Salz hat auch eine dunklere Geschichte. Es ist die Hauptantriebsquelle für moderne Lenkflugkörper. Diese Waffen verfügen über eigene, mit Salzen gefüllte Reservebatterien, die bis zum Abschuss inert bleiben. Durch die pyrotechnische Zündung werden sie aktiviert und setzen sofort Energie frei.
Wir stehlen diese Zuverlässigkeit für die Friedenssicherung, nicht für den Krieg.
In Dänemark, einem führenden Unternehmen im Bereich Windenergie, bekämpft dieselbe Technologie etwas Schwierigeres als Nachtlichter: die Schwerindustrie. Die Dekarbonisierung der Produktion ist ein Albtraum. Aber ein in diesem Jahr vorgestelltes 1-Gigawattstunden-Projekt für geschmolzenes Salz kann Windenergie bis zu zwei Wochen speichern. Die Salze werden auf 600 Grad Celsius erhitzt und dann durch einen Generator zirkuliert. Hochtemperaturdampf trifft direkt auf Fabrikhallen.
Keine Verbrennung. Keine Kompromisse.
Sandbatterien heizen finnische Städte
Wenn Sie in Pornainen, Südfinnland, leben, denken Sie nicht so sehr an die Stromkosten wie daran, dass es im Februar nicht frieren wird.
Die Stadt hat die letzten Jahre damit verbracht, eine radikale Idee zu testen: Sand statt Öl zu erhitzen.
Sie verwenden rund 2.000 Tonnen gebrochenen Speckstein. Dieses Material speichert die Wärme unglaublich gut. In den Sommermonaten erwärmen Elektroheizungen den Sand. Es speichert 100 Megawattstunden thermische Energie. Das klingt nach viel, ist aber für eine Stadt, die Schulen und Rathäuser heizen muss, überschaubar.
Im tiefsten Winter wird heiße Luft durch den Sandhaufen geblasen. Der Sand strahlt die Wärme ab. Das Gebäude wird warm.
Der neue Stapel ist 13 Meter hoch und 15 Meter breit. Es ist zehnmal größer als das erste, das 2022 gebaut wurde.
Warum ist das wichtig? Weil es funktioniert. Der Kreis plant, Öl komplett aus seinem Nahwärmenetz zu streichen. Ziel ist es, den Hackschnitzelverbrauch um 60 % zu senken. Das ist eine massive Reduzierung der lokalen CO2-Emissionen durch den Einsatz spottbilliger Physik.
Saubere Energie muss nicht kompliziert sein. Es muss nur dicht sein.
Enzymatische Biokraftstoffzellen und Schweißtechnologie
Nun zum seltsamsten Eintrag. Und es kommt von der Tokyo University of Science.
Wearables gibt es überall. Intelligente Ringe, Gesundheitspflaster, Fitness-Tracker. Das Problem? Die Batterie. Winzige Akkus bedeuten sperrige Geräte oder tägliche Laderituale. Die meisten Benutzer hassen das tägliche Aufladen.
Was wäre, wenn sich das Gerät beim Bewegen selbst aufladen würde?
Japanische Forscher entwickeln ein dünnes Pflaster, das direkt aus Ihrem Schweiß Strom erzeugt. Nicht indirekt. Direkt.
Es nutzt eine enzymatische Biobrennstoffzelle.
Wenn Sie Sport treiben oder einfach in einem feuchten Klima herumlaufen, schüttet Ihr Körper Schweiß aus. Schweiß enthält Laktat. Laktat enthält chemische Energie. Der Patch erfasst diese Verbindungen. Eingelagerte Enzyme lösen eine biochemische Reaktion aus. Elektronen fließen. Elektrizität ist geboren.
Keine Kabel. Keine Powerbank. Keine externe Quelle.
Theoretisch könnte man es ewig am Handgelenk tragen. Solange du schwitzt. Es betreibt die Sensoren, die Ihre Gesundheit überwachen, und macht den Körper sowohl zum Benutzer als auch zur Nutzpflanze.
Ist das eine Nische? Absolut.
Ist es die nächste Grenze? Auch ja.
Das Netz der Zukunft wird nicht wie ein einzelner, monolithischer Lithium-Ionen-Block aussehen. Es wird aussehen wie flüssige Luft in einem ehemaligen Kohlekraftwerk, Salz in der Wüste, Sand auf einem finnischen Schulhof und Chemie auf Ihrem Arm.
Es ist chaotischer als das Lithium-Versprechen. Aber es ist real.
