Industrien weltweit benötigen große Mengen Wärme für Prozesse wie das Schmelzen von Metallen und die Umwandlung von Sand in Glas. Derzeit wird diese Wärme hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen gewonnen, was die Suche nach einer effizienten und nachhaltigen Alternative zu einem wichtigen Unterfangen macht. Thermische Batterien von Antora Energy nutzen Solar- und Windenergie zur Erwärmung von Kohlenstoffblöcken und bieten so eine praktische Lösung für den industriellen Wärme- und Strombedarf. Diese Batterien revolutionieren den schwer dekarbonisierbaren Industriesektor und bieten eine einfache, kostengünstige und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Energiespeichermethoden.
Antora Energy hat mit seiner innovativen thermischen Batterietechnologie eine Lösung gefunden, die überschüssige Solar- und Windenergie nutzt, um Kohlenstoffblöcke auf extrem hohe Strahlungstemperaturen zu erhitzen. Diese Technologie kann bei Bedarf schnell Strom oder Prozesswärme von bis zu 2000 °C liefern. Der erzeugte Strom wird verwendet, um Graphitblöcke in einem wärmeisolierten Behälter auf über 3,200 °C zu erhitzen. Durch Öffnen eines Fensters im Behälter wird die gespeicherte Wärme freigesetzt und kann mithilfe von Thermophotovoltaikzellen in Strom umgewandelt werden . Kürzlich startete das Unternehmen ein Pilotprojekt im kommerziellen Maßstab in Fresno, Kalifornien.
Andrew Ponec , Mitbegründer und CEO von Antora Energy, sagte: „In Gebieten mit kostengünstigen erneuerbaren Energien konkurrieren wir direkt mit fossilen Brennstoffen, und unsere Kunden entscheiden sich für uns nicht, weil sie umweltfreundlich sein wollen – obwohl sie das in vielen Fällen auch wollen –, sondern weil es für sie tatsächlich profitabel ist.“
Antora, ein von Bill Gates unterstütztes Unternehmen , entwickelt große Batterien, um den Übergang von Fabriken zu sauberer Energie zu erleichtern, und so gehen sie dabei vor.
- Sie benutzen kostengünstig und intermittierend Strom zum Erhitzen großer Kohlenstoffblöcke.
- Zu Minimieren Sie den Wärmeverlust Kohlenstoff ist in eine standardmäßige Industrieisolierung eingewickelt.
- Diese Wärmeenergie wird genutzt, um Industriekunden mit verarbeitete Wärme und Strom und das bei völliger Emissionsfreiheit.
Die Kombination all dieser Komponenten führt zu einer einfachen und eleganten Lösung und zählt daher zu den einflussreichsten Erfindungen des Jahres 2023. Das Unternehmen hat eine Produktionsstätte angekündigt , in der die ersten Geräte 2024 vom Band laufen sollen. Antora arbeitet außerdem an einer Technologie, die mithilfe von Photovoltaikmodulen, die mit dem intensiven Licht der glühenden Blöcke betrieben werden, Wärme in Strom für industrielle Prozesse umwandelt .
Über Thermal Battery von Antora
Das Erhitzen eines preiswerten und leicht verfügbaren Stoffes erwies sich als unglaublich einfach und kostengünstiger als jede andere Methode der Energiespeicherung. Nach eingehender Untersuchung zahlreicher Speichermaterialien und Wärmerückgewinnungsverfahren waren die Gründer von der Einfachheit ihrer Entdeckung verblüfft. Die erste Erkenntnis zeigte, dass Kohlenstoff ein außergewöhnlicher Stoff ist . Im Folgenden werden die Eigenschaften von Kohlenstoff erläutert, die erklären, warum er als beste Option in Betracht gezogen wurde.
1. Rohstoffkosten
Kohlenstoffblöcke sind kostengünstige Wärmespeichermaterialien. Sie werden aus festen Kohlenstoffabfällen hergestellt, die bei anderen Industrien anfallen, und sind sehr preiswert.
2. Umweltfreundlich und sicher
Fester Kohlenstoff ist eine zuverlässige Wahl, da er unabhängig von Lieferkettenbeschränkungen, Umweltgerechtigkeitsbedenken und Toxizitätsproblemen ist.
3. Großflächige Versorgung
Die Metallindustrie produziert jährlich rund 30 Millionen Tonnen Kohlenstoffblöcke . Selbst wenn nur ein kleiner Teil dieser Lieferkette genutzt wird, kann daraus jährlich Energiespeicher im Terawattstundenbereich aufgebaut werden.
4. Hervorragende thermische und mechanische Eigenschaften
Kohlenstoff zeichnet sich durch außergewöhnliche physikalische Eigenschaften aus, wie zum Beispiel:
- Hervorragende Wärmeleitfähigkeit
- Hoher Emissionsgrad
- Bemerkenswerte Temperaturwechselbeständigkeit
- Hervorragende elektrische Leitfähigkeit
- Erhöhte mechanische Festigkeit bei hohen Temperaturen
Diese Eigenschaften bieten zahlreiche betriebliche Vorteile der thermischen Batterien von Antora Energy, darunter die Fähigkeit, große Strommengen effizient zu speichern und eine unbegrenzte Lebensdauer. Insbesondere übertrifft die Hochtemperatur-Wärmekapazität von Kohlenstoff die der meisten herkömmlichen Wärmespeichermaterialien um 30–70 % , was zu einer deutlich höheren Energiespeicherkapazität pro Masseneinheit führt.
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5. Unübertroffene Temperaturbeständigkeit
Kohlenstoff ist ein sehr stabiles Material, das selbst bei Temperaturen von über 3000 °C fest bleibt . Das ist das Doppelte des Schmelzpunktes von Stahl und etwa die Hälfte der Temperatur der Sonnenoberfläche. Diese besondere Eigenschaft eröffnet mehrere entscheidende Vorteile, wie im Folgenden erläutert wird.
- Energiedichte – Eine hohe maximale Betriebstemperatur erhöht die Energiedichte und reduziert so Systemgröße und -kosten.
- Einfachheit – Die Verwendung von festen Kohlenstoffblöcken zur Wärmespeicherung ist eine einfache und kostengünstige Alternative zur Verwendung von geschmolzenen Salzen. Sie macht komplexe Eindämmungssysteme überflüssig und bietet Einfachheit, Erschwinglichkeit und Zuverlässigkeit.
- Wärmestrahlung – Die extreme Temperaturstabilität von Kohlenstoff stellt einen Vorteil für die Wärmeübertragung dar. Bei Temperaturen über 1500° C funktioniert die Wärmeübertragung anders als bei Raumtemperatur.
- Ultrahochtemperatur-Anwendung – Industrien wie die Zement-, Stahl- und Chemieindustrie benötigen für ihre Prozesse sehr hohe Temperaturen. Diese Kohlenstoffspeichersysteme können Wärme bei jeder von diesen Industrien benötigten Temperatur liefern.
- THG-Emissionen – Es kann dazu beitragen, die Emissionen einiger der größten Treibhausgasemittenten der Welt zu senken.
Über Antora
Das Startup hat sich zum Ziel gesetzt, den schwer zu dekarbonisierenden Industriesektor zu revolutionieren und gleichzeitig die Kosten im Griff zu behalten. In den USA wird ein Drittel des Energieverbrauchs für die Beheizung von Fabriken aufgewendet – von Erdgas für Brauereikessel bis hin zu Kohle für Stahlwerke.
Wie es funktioniert?
Thermische Batterien sind speziell dafür konstruiert, Energie effizient zu speichern. Dies geschieht mit der folgenden Methode.
- Durch die Nutzung Strom aus Sonne oder Wind Quellen werden große Kohlenstoffblöcke erhitzt.
- Die Energie wird genutzt und durch Spulen geleitet, wie sie in einem Toaster verwendet werden, um eine extreme Hitze von über 3,000 °F zu erzeugen.
- Diese intensive Hitze wird dann von festen, gut isolierte Carbonblöcke, wodurch eine bemerkenswerte Menge an Energie gespeichert wird.
- Diese Wärmespeicherblöcke, jeder etwa einen Meter lang, erreichen in isolierten Behältern extrem hohe Temperaturen und können bei Bedarf Wärme für Industrieanlagen abgeben.
- Mit dem Potenzial für eine einzelne Site, Haus zwischen 10 und 100 Da diese Einheiten die Größe von Schiffscontainern haben, sind die Möglichkeiten zur Energiespeicherung im großen Maßstab enorm.
- Die Module werden im Werk vormontiert und per Lkw zum Einsatzort transportiert, wo sie dann in Betrieb genommen und eingeschaltet werden.
- Ihre Demonstrationseinheit befindet sich auf dem Gelände eines Elektrizitätsunternehmens in Fresno, Kalifornien.
Über die Gründer
Andrew Ponec ist Mitbegründer von Antora Energy , und dieses innovative Unternehmen hat die Unterstützung von renommierten Investoren wie Lowercarbon Capital und Breakthrough Energy Ventures gewonnen, die das immense Potenzial und den Wert der Unternehmensmission erkennen.
Ponecs Engagement für sein Fachgebiet zeigt sich deutlich in seinem akademischen Werdegang: Er erwarb einen Bachelor of Science in Energiesystemtechnik an der renommierten Stanford University. Während seines Studiums forschte er intensiv im Bereich fortschrittlicher Photovoltaik und Leistungselektronik. 2014 gründete Herr Ponec das Unternehmen Dragonfly Systems, das an neuer Leistungselektronik für große Solarkraftwerke arbeitete und später von SunPower übernommen wurde.
Dr. Justin Briggs , Mitgründer und COO von Antora Energy , war maßgeblich an der Entwicklung innovativer Wärmespeicherprodukte beteiligt und gewährleistet so die kontinuierliche Bereitstellung von CO₂-freier Wärme und Energie rund um die Uhr. Dr. Briggs erwarb einen Bachelor of Science in Physik an der UC Berkeley und einen Doktortitel in angewandter Physik an der Stanford University. Während seiner Promotion konzentrierte er sich auf Technologien für erneuerbare Energien und erforschte Hochtemperaturmaterialien für die Energieerzeugung und -speicherung.
David Bierman , Mitbegründer und Chief Commercial Officer von Antora Energy, verfügt über einen beeindruckenden Werdegang und hat einen Abschluss vom renommierten Massachusetts Institute of Technology.
Quelle : Antora
