Těžba elektřiny termofotovoltaickými články. Kredit: Fourth Power.

Soudobé obnovitelné zdroje energie jsou vrtkavé. Elektrické rozvodné sítě proto potřebují výkonné baterie, které by tlumily nevyhnutelné výkyvy v těžbě energie. Potřebují mnoho takových baterií a za co nejnižší cenu. Pozoruhodné řešení nabízejí Fourth Power s extrémními termálními bateriemi.

Cílem Fourth Power je konkurovat masivním soustavám síťových lithiových baterií především v oblasti krátkodobého ukládání energie na 5 až 10 hodin. V podstatě jde hlavně o uchování vytěžené solární energie na noc téhož dne. Jejich baterie se ale může dobře uplatnit i při skladování energie až do 100 hodin, což odpovídá pár dnům, v nichž se sejdou špatné podmínky pro těžbu energie z obnovitelných zdrojů.

Celý systém termální baterie. Kredit: Fourth Power.

Fourth Power sázejí na termální baterii, která je opravdu rozžhavená do běla. Navzdory extrémním parametrům by podle společnosti měla být 10krát levnější než srovnatelné lithium-iontové baterie a zároveň mnohem výkonnější a efektivnější než kterákoliv soudobá termální baterie.

Základní myšlenka termální baterie tohoto typu je jednoduchá. Vezmete energii z obnovitelných zdrojů, kterou potřebujete „uskladnit“ a zahřejte s ní něco, co je v intenzivně izolovaném systému. Fourth Power, stejně jako společnost Antora, o jejichž baterii jsme na OSLU nedávno psali, zahřívají velké bloky levného a snadno dostupného grafitu. Antora je rozpaluje až do 2 000 °C, Fourth Power počítají s 2 500 °C.

Doběla rozžhavený grafit. Kredit: Fourth Power.

V ultrahorké termální baterie Fourth Power se energie pohybuje s pomocí kapalného cínu, jehož teplota tání je zhruba 232 °C. Termální baterie k tomu využívá pozoruhodnou keramickou pumpu, kterou vynalezl zakladatel a technický ředitel Fourth Power, Asegun Henry z MIT, a která je v Guinnessových světových rekordech zaznamenaná jako pumpa, co pracuje při nejvyšší teplotě, Henrym poeticky popisované jako téměř polovina teploty povrchu Slunce.

Díky těmto pumpám koluje žhavý cín v systému baterie a přenáší teplo z ohřívacích prvků do masy grafitu. Když je čas na uvolnění energie zpět do rozvodné sítě, přenáší zase cín teplo v opačném směru, tedy z grafitu do obslužných systémů. Protéká úzkými grafitovými trubkami, které se doslova rozžhaví doběla a jejich žár těží termofotovoltaické články, které z něj zase udělají elektřinu. Samotné tyto články, které rovněž vytvořil Henry s kolegy, jak jsme před také časem psali na OSLU, také stojí za pozornost. Mají rekordní účinnost a vytěží více elektřiny než parní turbína.

Jak uvádějí Fourth Power, díky kombinaci kapalného cínu, keramických pump a termofotovoltaických článků je jejich termální baterie nejen velice efektivní a ukládá energii ve vysoké hustotě, ale rovněž velmi rychle reaguje. Je schopná dodávat energii do sítě několik sekund po oznámení požadavku. Oproti lithiovým technologiím nehrozí, že by tato baterie hořela či explodovala. Jak na tom technologie Fourth Power opravdu je by měl ukázat 1 MWh prototyp, který vyroste u Bostonu a měl by být hotový v roce 2026. Zatím to vypadá, že Antora má asi 1 rok náskok.

Video: 5 min overview of the thermal battery technology

Video: How Thermal Batteries Work

Literatura

New Atlas 14. 12. 2023.