Le industrie di tutto il mondo dipendono da grandi quantità di calore per processi come la fusione dei metalli e la trasformazione della sabbia in vetro. Attualmente, si affidano in larga misura ai combustibili fossili per questo calore, rendendo la ricerca di un'alternativa efficiente e sostenibile un'impresa critica. Le batterie termiche di Antora Energy utilizzano l'energia solare ed eolica per riscaldare blocchi di carbonio, offrendo una soluzione pratica per le esigenze di calore ed energia industriali. Queste batterie stanno rivoluzionando il settore industriale difficile da decarbonizzare, offrendo un'alternativa semplice, conveniente ed ecologica ai tradizionali metodi di accumulo di energia.
Antora Energy ha trovato una soluzione grazie alla sua innovativa tecnologia di batterie termiche, che sfrutta l'energia solare ed eolica in eccesso per riscaldare blocchi di carbonio a temperature elevatissime. Questa tecnologia è in grado di fornire rapidamente elettricità o calore di processo fino a ben 2000 °C, ogni volta che è necessario. L'elettricità prodotta viene utilizzata per riscaldare blocchi di grafite a temperature superiori a 3,200 °F (1760 °C) all'interno di un contenitore termicamente isolato. Aprendo una finestra nel contenitore, il calore accumulato viene rilasciato e può essere convertito in elettricità tramite celle termofotovoltaiche . L'azienda ha recentemente avviato un progetto pilota su scala commerciale a Fresno, in California.
Andrew Ponec , cofondatore e CEO di Antora Energy, ha dichiarato: "Nelle aree in cui le energie rinnovabili sono economiche, siamo in diretta concorrenza con i combustibili fossili e i nostri clienti ci scelgono non perché vogliono essere ecologici, sebbene in molti casi lo siano, ma perché per loro è effettivamente redditizio".
Antora, sostenuta da Bill Gates , sta sviluppando batterie di grandi dimensioni per facilitare la transizione delle fabbriche verso l'energia pulita, ed ecco come porta avanti questo processo.
- Usano conveniente e intermittente elettricità per riscaldare grandi blocchi di carbone.
- A minimizzare la perdita di calore il carbonio è avvolto in un isolamento industriale standard.
- Questa energia termica viene sfruttata per fornire ai clienti industriali calore e potenza elaborati senza produrre emissioni.
La combinazione di tutti questi componenti dà vita a una soluzione semplice ed elegante, motivo per cui è considerata una delle invenzioni più influenti del 2023. L'azienda ha annunciato la costruzione di uno stabilimento di produzione , con le prime scatole che usciranno dalla linea di produzione nel 2024. Antora sta inoltre lavorando a una tecnologia che converte il calore in elettricità per processi industriali utilizzando pannelli fotovoltaici, alimentati dalla luce intensa emessa dai blocchi incandescenti.
Informazioni sulla batteria termica di Antora
Il processo di riscaldamento di una sostanza economica e facilmente reperibile si è rivelato incredibilmente semplice e più conveniente di qualsiasi altro metodo alternativo per immagazzinare energia. Dopo aver studiato a fondo numerosi materiali di accumulo e approcci di recupero del calore, i fondatori sono rimasti stupiti dalla semplicità di ciò che hanno scoperto. La scoperta iniziale ha rivelato che il carbonio è una sostanza eccezionale . Ecco le caratteristiche del carbonio che spiegano perché considerarlo l'opzione migliore.
1. Costo delle materie prime
I blocchi di carbonio sono materiali di accumulo termico a basso costo. Sono realizzati con scarti di carbonio solido prodotti da altre industrie e sono molto convenienti.
2. Ecologico e sicuro
Il carbonio solido rappresenta una scelta affidabile grazie alla sua indipendenza dalle limitazioni della catena di approvvigionamento, dalle problematiche legate alla giustizia ambientale e dai problemi di tossicità.
3. Fornitura su larga scala
L'industria metallurgica produce circa 30 milioni di tonnellate di blocchi di carbonio all'anno. Anche se venisse utilizzata solo una piccola parte di questa filiera, si potrebbe comunque generare la capacità di costruire annualmente terawattora di sistemi di accumulo di energia.
4. Eccezionali proprietà termiche e meccaniche
Il carbonio si distingue per le sue eccezionali proprietà fisiche, quali:
- Conducibilità termica superiore
- Alta emissività
- Notevole resistenza agli shock termici
- Eccellente conducibilità elettrica
- Maggiore resistenza meccanica ad alte temperature
Queste proprietà offrono numerosi vantaggi operativi alle batterie termiche di Antora Energy, tra cui la capacità di assorbire in modo efficiente grandi quantità di elettricità e una durata illimitata. In particolare, la capacità termica ad alta temperatura del carbonio supera quella della maggior parte dei materiali convenzionali per l'accumulo termico del 30%-70% , con conseguente capacità di accumulo di energia significativamente maggiore per unità di massa.
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5. Resistenza alla temperatura senza pari
Il carbonio è un materiale molto stabile, che rimane solido a temperature superiori a 3000 °C , ovvero il doppio del punto di fusione dell'acciaio e circa la metà della temperatura della superficie solare. Questa caratteristica distintiva offre diversi vantaggi chiave, come illustrato di seguito.
- Densità energetica – L'elevata temperatura massima di esercizio aumenta la densità energetica, riducendo le dimensioni e i costi del sistema.
- Semplicità – L'utilizzo di blocchi di carbonio solido per l'accumulo di calore è un'alternativa semplice ed economica all'utilizzo di sali fusi. Elimina la necessità di sistemi di contenimento complessi e offre semplicità, convenienza e affidabilità.
- Radiazione termica – L'estrema stabilità termica del carbonio ha un vantaggio per il trasferimento di calore. A temperature superiori a 1500° C, il trasferimento di calore funziona in modo diverso rispetto alla temperatura ambiente.
- Applicazione a temperatura ultra elevata – Industrie come il cemento, l'acciaio e i prodotti chimici necessitano di temperature molto elevate per i loro processi. Questi sistemi di stoccaggio del carbonio possono fornire calore a qualsiasi temperatura di cui queste industrie hanno bisogno.
- Emissioni di GHG – Può contribuire a ridurre le emissioni di alcuni dei maggiori emettitori di gas serra al mondo.
Informazioni su Antora
La startup punta a rivoluzionare il settore industriale, difficile da decarbonizzare, mantenendo al contempo i costi sotto controllo. Negli Stati Uniti, un terzo dell'energia consumata è destinata al riscaldamento degli stabilimenti, dal gas naturale che alimenta le caldaie dei birrifici al carbone utilizzato nei forni siderurgici.
Come funziona?
Le batterie termiche sono progettate appositamente per immagazzinare energia in modo efficiente, e lo fanno con il metodo seguente.
- Utilizzando elettricità da energia solare o eolica fonti, vengono riscaldati grandi blocchi di carbonio.
- L'energia viene sfruttata e incanalata attraverso bobine, come quelle che si trovano nei tostapane, per generare un calore estremo, di oltre 3,000 °F (circa XNUMX °C).
- Questo calore intenso viene poi assorbito dai solidi, blocchi di carbonio ben isolati, con conseguente accumulo di una notevole quantità di energia.
- Questi blocchi di accumulo di calore, ciascuno di circa un metro di lunghezzaraggiungono temperature estremamente elevate all'interno di contenitori isolati e sono in grado di rilasciare il calore necessario alle apparecchiature industriali.
- Con il potenziale per un singolo sito per casa tra 10 e 100 Considerando che queste unità hanno le dimensioni di container, le capacità di stoccaggio di energia su larga scala sono immense.
- I moduli vengono assemblati in fabbrica e trasportati in loco tramite trasporto su strada, dove vengono poi messi in funzione e accesi.
- La loro unità dimostrativa si trova presso la sede di un'azienda elettrica a Fresno, in California.
A proposito dei Fondatori
Andrew Ponec è co-fondatore di Antora Energy , un'azienda innovativa che ha attratto il supporto di prestigiosi investitori come Lowercarbon Capital e Breakthrough Energy Ventures, i quali riconoscono l'immenso potenziale e il valore della sua missione.
La dedizione di Ponec al suo campo è evidente dal suo percorso di studi: ha conseguito una laurea in ingegneria dei sistemi energetici presso la prestigiosa Università di Stanford. Durante il periodo di studi, ha condotto approfondite ricerche sul fotovoltaico avanzato e sull'elettronica di potenza. Nel 2014 , Ponec ha fondato Dragonfly Systems, un'azienda specializzata in nuove soluzioni di elettronica di potenza per grandi centrali solari, che è stata successivamente acquisita da SunPower.
Il co-fondatore e COO di Antora Energy, il Dott. Justin Briggs , ha partecipato attivamente allo sviluppo di prodotti innovativi per l'accumulo di energia termica, garantendo la fornitura costante di calore ed energia elettrica a zero emissioni di carbonio 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Il Dott. Briggs ha conseguito una laurea in fisica presso l'Università della California - Berkeley e un dottorato di ricerca in fisica applicata presso l'Università di Stanford. Durante i suoi studi di dottorato, si è concentrato sulle tecnologie per le energie rinnovabili e ha esplorato i materiali ad alta temperatura per la generazione e l'accumulo di energia.
David Bierman , co-fondatore e direttore commerciale di Antora Energy, vanta un curriculum di tutto rispetto e una laurea conseguita presso il prestigioso Massachusetts Institute of Technology.
Fonte : Antora
