Inginerii Antora, compania în care a investit Bill Gates, au o tehnologie genial de simplă de a stoca energia prin căldură ce poate fi folosită industrial

De mai multe ori în ultimul timp menţionăm că unul din domeniile în care trecerea la energie regenerabilă e printre cele mai dificile e cel al căldurii industriale, necesare pentru furnalele mari care topesc şi produc oţel, sticlă, ciment şi aluminiu. Problema e că toate aceste produse absolut cruciale civilizaţiei noastre au nevoie de temperaturi foarte ridicate, iar aceste temperaturi se obţin cel mai des prin flacără, deci prin ardere de carburanţi. Există şi furnale electrice, dar de obicei acestea sunt prea energofage pentru a fi aplicate competitiv din punct de vedere economic şi au aplicări acolo unde existe cerinţe stricte de emisii sau în domeniul unor materiale ce necesită temperaturi un pic mai joase. Inginerii de la Antora, o companie în care a investit Bill Gates, au o tehnologie genial de simplă pentru a rezolva această problemă, spun ei, şi urmează să o lanseze în producţia de serie pe parcursul anului 2024.

Bill Gates, omul care şi-a făcut averea din renumita companie Microsoft, are mai mulţi ani de când s-a detaşat de la activitatea acestei companii şi investeşte în companii şi domenii pe care le consideră capabile de a schimba semnificativ lumea spre bine, mai ales în materie de energie regenerabilă. Cei de la Antora au reuşit să se învrednicească de investiţii generoase din partea lui, urmate de contribuţii şi de la alţi investitori.

David Bierman, un student de la renumita universitate MIT din SUA, alături de alţi ingineri talentaţi, a conceput o tehnologie prin care să stocheze căldura până la un nivel al temperaturilor industriale, făcând-o uşor transportabilă şi aplicabilă în industria reală, la un cost comparabil cu cel al combustibililor fosili, dar cu zero CO2 direct şi aproape zero CO2 dacă e luată în considerare şi amprenta indirectă.

Bateriile termice ale Antora — pentru că aşa se numesc din punct de vedere tehnic — sunt un soi de containere mari metalice, care conţin în ele elemente mari modulare, constituite din blocuri de carbon solid.

Foto: Aşa arată un bloc de carbon integrat într-un container cu rol de baterie termică

Aceste blocuri de carbon solid sunt încălzite prin rezistenţe electrice obişnuite, care consumă electricitate din surse regenerabile. Un fapt crucial e ca această electricitate să fie folosită în perioadele de vârf de producţie, când ea e cea mai ieftină în reţea. Astfel, electricitatea regenerabilă e convertită în căldură, iar căldura e stocată în aceste blocuri de carbon, care se înfierbântă tot mai mult şi mai mult, până ajung la 1.800 grade Celsius!

Foto: Blocuri de carbon încinse

Surprinzător, dar aceste blocuri îşi pot păstra căldura ore la rând, ba chiar zile în şir, pentru că întreg containerul are pereţi dubli la exterior, cu vacuum între ei, fiind astfel izolat termic după principiul termosului. La fel de surprinzător, spun inginerii Antora, este că densitatea energetică a acestor blocuri de carbon înfierbântate este chiar mai mare decât a bateriilor litiu-ion, dacă se compară câţi kWh de căldură se conţin într-un bloc de un anumit volum şi masă.

Aceste baterii termice pot servi drept formă de stocare a căldurii fiind staţionare, amplasate la o fabrică, de exemplu, sau pot fi transportate la solitare la o fabrică ce ar consuma această energie. Iar atunci când se vrea degajarea acestei energii, bateria îşi poate degaja căldura către circuite sau furnale industriale, iar aceste furnale au astfel căldura necesară proceselor lor obişnuite.

Pentru comparaţie, cei 1.800 grade Celsius pe care-i stochează bateriile termice Antora, sunt suficienţi pentru a acoperi temperatura necesară de 1.300-1.550 grade Celsius pentru topirea oţelului, cea de 660 grade pentru topirea aluminiului, cea de 1.400-1.600 grade Celsius necesare producţiei sticlei şi cea de 1.550 grade Celsius necesară producţiei cimentului. Astfel, această invenţie simplă de a încălzi efectiv nişte blocuri mari de carbon purificat permite ca furnalele de producţie a acestor elemente absolut necesare civilizaţiei să nu mai ardă carburanţi fosili, ci să folosească această căldură stocată.

Iar dacă se doreşte transformarea înapoi în electricitate, prin panouri termofotovoltaice, care preiau nu doar lumina, ci şi căldura şi o transformă în electricitate.

La fel de important e că noua tehnologie permite menţinerea preţului la un nivel extrem de coborât, echivalent cu soluţiile uzuale de până acum, mari emiţătoare de CO2. Iar asta le va permite să fie competitive nu doar prin evitarea emisiilor, ci şi prin raţionament economic ca alternativă arderii de combustibili fosili în furnalele industriale. Iar dacă o mare parte din industrie se va reprofila spre asemenea tehnologii, contribuţia globală a industriei în emisiile CO2 ar putea scădea semnificativ.

Şi pentru caracteristica intermitentă a unor forme de energie regenerabilă, precum solară şi eoliană, această tehnologie ar fi de ajutor, întrucât ar servi drept sarcină suplimentară în reţea în orele de supraproducţie, ar permite evitarea situaţiilor când energia din aceste sursă e oprită pur şi simplu în afara reţelei şi, în fine, ar stimula încorporarea de mai multe surse generabile în reţea.

Deci, o tehnologie genială de simplă şi ieftină ar putea fi soluţia bazată pe energie regenerabilă pentru cea mai mare parte a necesităţilor de căldură industrială, de la fabricarea elementelor de mai sus până la folosirea căldurii pentru circuite de abur şi producţie de energie electrică, termică centralizată, propulsie de turbine şi o mulţime de alte metode de utilizare industrială.