Електропроводими тухли осигуряват топлина до 1800°C

Производството на цимент, стомана, химикали и хартия изисква големи количества топлина, която почти винаги се осигурява чрез изгаряне на изкопаеми горива. Този подход води до огромни промишлени емисии, което затруднява декарбонизацията на сектора. Electrified Thermal Solutions, стартъп, основан от учени от Масачузетския технологичен институт, предложи ново решение – електропроводими огнеупорни тухли, способни да съхраняват топлината и да нагряват въздуха или газа до 1800°C. В основната конфигурация системата събира и отдава около 5 MW мощност и съхранява 25 MWh енергия. Технологията дава възможност да се заменят изкопаемите горива с възобновяема енергия, което прави производствените процеси много по-екологични.

Огнеупорните тухли са евтини глинени тухли, които се използват в камините и печките от хиляди години. Проучване от 2017 г. ги определя като обещаващ материал за съхранение на топлинната енергия от възобновяеми източници. Ограничение на системата обаче беше използването на електрически нагревателни елементи, които бързо горят, развалят се или не се нагряват достатъчно. Тогава изследователите предложиха друго решение – да се създадат електропроводими тухли, които са в състояние самостоятелно да генерират топлина, без да е необходимо използването на допълнителни нагреватели.

Учените са променили химическия състав на традиционните огнеупорни тухли. Резултатът е проводящи тухли, които са 98% идентични със съществуващите им аналози. Те могат да се произвеждат по същата технология, което ще направи производството по-евтино. За да комерсиализират технологията, инженерите са създали стартъп, озаглавен Electrified Thermal Solutions.

Новите тухли могат да съхраняват топлината в продължение на няколко часа и след това да я освобождават чрез нагряване на въздух или газ до температура 1800°C. Тази висока температура позволява блоковете да се използват в най-взискателните промишлени процеси.

Този подход може да бъде икономически ефективен начин за декарбонизиране на промишлеността. Той също така създава печеливш модел за използване на електроенергията от възобновяеми източници в периодите на пиково производство. Благодарение на постиженията си компанията е привлякла инвестиция от 40 млн. долара от Министерството на енергетиката на САЩ.

Electrified Thermal поставя масиви от огнеупорни тухли в стандартни изолирани метални контейнери. Системата може да бъде адаптирана за специфични приложения, но в основната си конфигурация тя събира и доставя около 5 MW мощност и съхранява 25 MWh енергия.

Стартъпът работи със стотици компании, включително циментови, стоманени, стъклени, химически, хранителни и питейни заводи, както и заводи за целулоза и хартия. Компанията изгражда търговска версия на своята система с мегаватов мащаб, която се очаква да бъде пусната в експлоатация през следващите седем месеца. Както е предвидено, технологията трябва лесно да се интегрира в съществуващата инфраструктура и да помогне на промишлените сектори да преминат към чиста енергия.