Gates investira u revolucionarnu ultravruću bateriju

Američka tvrtka Fourth Power koja se bavi razvojem i proizvodnjom termalnih sustava baterijske pohrane, razvija baterijski sustav koji naziva "Suncem u kutiji", a temelji se na tehnologiji koja je više od 10 puta jeftinija od litij-ionskih baterija, te znatno snažnija i učinkovitija od bilo koje druge termalne baterije, što žele dokazati prototipom od 1 MWh.

Fourth Power je jedna od brojnih tvrtki za skladištenje toplinske energije koja dolazi iz Massachusettsa i financira je fond Breakthrough Energy Ventures Billa Gatesa.

Ideja je prilično jednostavna: uzmete višak obnovljive energije i upotrijebite ga da zagrijete nešto unutar dobro izoliranog sustava za pohranu. Koriste se veliki, super jeftini blokovi grafita za masovno skladištenje energije, koji se zagrijavaju do visokih 2500 °C.

Energija se kreće oko sustava pomoću tekućeg metalnog kositra, koji se tali na relativno niskih 232 °C, a temelji se na pumpi koja drži Guinnessov svjetski rekord koju je dizajnirao osnivač tvrtke dr. Asegun Henry. 

Na visokim temperaturama iznad oko 1.000 °C, tekući metali mogu uništiti metalne pumpe, ali Henry tvrdi da će njegov projektirani keramički dizajn rado raditi do "gotovo polovice temperature Sunca". 

Ove pumpe pomiču pregrijani tekući kositar oko grafitnog odvodnog sustava, prenoseći toplinu s grijaćih elemenata na grafitne blokove, a zatim je odvodeći iz blokova u sustav za obnovu energije kada je vrijeme da se pošalje natrag u mrežu.

Kako bi se povratila energija, tekući kositar se pumpa kroz mnoštvo uskih grafitnih cijevi unutar niza ćelija za prikupljanje energije. Ove cijevi postaju užarene i emitiraju intenzivnu svjetlost, koja se skuplja kroz termofotonaponske (TPV) ćelije, slične solarnim ćelijama, ali podešene za optimalan rad s ovim sustavom za pohranu.

Na tim se temperaturama gotovo sav prijenos topline odvija kao svjetlost, a ne kao vodljiva ili konvekcijska toplina, a ovi TPV sustavi mogu skupljati energiju pomoću fotonaponskih principa.

Kombinacija tog sustava pumpanja tekućeg kositra i ovih visokoučinkovitih TPV ćelija, kaže tvrtka, daje vam toplinsku bateriju koja nevjerojatno brzo reagira, isporučuje energiju natrag u mrežu u roku od nekoliko sekundi od skoka potražnje, i donosi neviđenu gustoću snage, budući da sustav može "prenijeti 10 do 100 puta više topline od bilo koje druge tvrtke s opremom iste veličine." 

Fourth kaže da cilja na povratnu energetsku učinkovitost od oko 50% iz ovih termalnih baterija – što nije sjajno u usporedbi sa znatno većom učinkovitošću velikog niza litijskih baterija, ali kako je gotovo sve napravljeno od super jeftinog grafita i kositra umjesto skupog rafiniranog litija, postavljanje litijske baterije može koštati oko 330 američkih dolara po kilovatsatu pohranjene i vraćene energije, dok će Fourth dobiti isti rezultat za manje od 25 dolara. 

Pored toga, kažu da je ovaj sustav i sigurniji od litija, budući da nema šanse za toplinski bijeg ili eksploziju, a čak i ako tekući kositar uspije 'pobjeći', jednostavno će se smrznuti natrag u metal čim dospije u izolacijske slojeve ili betonski pod objekta koji je ispunjen plinom argonom kako bi se spriječila oksidacija. 

Nedavno je Fourth najavio investitciju od 19 milijuna dolara, uz sudjelovanje Breakthrough Energy Ventures i Black Venture Capital Consortium fondova. 

Ovaj novac će ići za prototipno postrojenje od 1 megavatsata u blizini Bostona, čije se dovršetak procjenjuje za 2026. godinu.