Indústrias em todo o mundo dependem de grandes quantidades de calor para processos como fundição de metais e transformação de areia em vidro. Atualmente, elas dependem fortemente de combustíveis fósseis para esse calor, tornando a busca por uma alternativa eficiente e sustentável um empreendimento crítico. As baterias térmicas da Antora Energy usam energia solar e eólica para aquecer blocos de carbono, oferecendo uma solução prática para as necessidades industriais de calor e energia. Essas baterias estão revolucionando o setor industrial difícil de descarbonizar, oferecendo uma alternativa simples, econômica e ecológica aos métodos tradicionais de armazenamento de energia.
A Antora Energy encontrou uma solução com sua inovadora tecnologia de bateria térmica, que aproveita o excedente de energia solar e eólica para elevar blocos de carbono a temperaturas radiantes e incandescentes. Essa tecnologia pode fornecer eletricidade ou calor de processo de até impressionantes 2000 °C sempre que necessário. Essa eletricidade é usada para aquecer blocos de grafite a temperaturas superiores a 3,200 °C dentro de um contêiner com isolamento térmico. Ao abrir uma janela no contêiner, o calor armazenado é liberado e também pode ser convertido em eletricidade usando células termofotovoltaicas . Recentemente, a empresa iniciou um projeto piloto em escala comercial em Fresno, Califórnia.
Andrew Ponec , cofundador e CEO da Antora Energy, disse: "Em áreas onde existem energias renováveis baratas, estamos competindo diretamente com os combustíveis fósseis, e nossos clientes nos escolhem não porque querem ser ecologicamente corretos — embora em muitos casos queiram — mas porque isso realmente gera lucro para eles."
A Antora, apoiada por Bill Gates , está desenvolvendo baterias de grande porte para facilitar a transição das fábricas para energia limpa, e é assim que eles dão continuidade ao processo.
- Eles usam rentável e intermitente eletricidade para aquecer grandes blocos de carbono.
- Para minimizar o vazamento de calor o carbono é envolto em isolamento industrial padrão.
- Esta energia térmica é aproveitada para fornecer aos clientes industriais calor e energia processados ao mesmo tempo em que produz zero emissões.
A combinação de todos esses componentes resulta em uma solução simples e elegante, razão pela qual figura entre as invenções mais influentes de 2023. A empresa anunciou a construção de uma unidade fabril , com as primeiras unidades saindo da linha de produção em 2024. A Antora também está desenvolvendo uma tecnologia que converte calor em eletricidade para processos industriais , utilizando painéis fotovoltaicos alimentados pela intensa luz emitida pelos blocos incandescentes.
Sobre a bateria térmica da Antora
O processo de aquecimento de uma substância barata e facilmente disponível era incrivelmente simples e mais econômico do que qualquer outro método de armazenamento de energia. Após investigarem minuciosamente diversos materiais de armazenamento e abordagens de recuperação de calor, os fundadores ficaram surpresos com a simplicidade da descoberta. A descoberta inicial revelou que o carbono é uma substância excepcional . Aqui estão as características do carbono que explicam por que considerá-lo a melhor opção.
1. Custo de matérias-primas
Os blocos de carbono são materiais de armazenamento térmico de baixo custo. São fabricados a partir de resíduos sólidos de carbono produzidos por outras indústrias e têm um preço bastante acessível.
2. Ecológico e seguro
O carbono sólido é uma escolha confiável devido à sua ausência de limitações na cadeia de suprimentos, preocupações com justiça ambiental e problemas de toxicidade.
3. Fornecimento em larga escala
A indústria metalúrgica produz cerca de 30 milhões de toneladas de blocos de carbono por ano. Mesmo que apenas uma pequena parte dessa cadeia de suprimentos seja utilizada, ela ainda pode gerar capacidade suficiente para construir terawatts-hora de armazenamento de energia anualmente.
4. Excelentes propriedades térmicas e mecânicas
O carbono se destaca pelas suas propriedades físicas excepcionais, como:
- Condutividade térmica superior
- Alta emissividade
- Resistência notável ao choque térmico
- Excelente condutividade elétrica
- Aumento da resistência mecânica em altas temperaturas
Essas propriedades oferecem inúmeras vantagens operacionais para essas baterias térmicas da Antora Energy, incluindo a capacidade de absorver grandes quantidades de eletricidade de forma eficiente e uma vida útil ilimitada. Notavelmente, a capacidade térmica do carbono em altas temperaturas supera a da maioria dos materiais de armazenamento térmico convencionais em 30% a 70% , resultando em uma capacidade de armazenamento de energia significativamente maior por unidade de massa.
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5. Resiliência de temperatura incomparável
O carbono é um material muito estável, mantendo-se sólido a temperaturas superiores a 3000 °C , o que corresponde ao dobro do ponto de fusão do aço e a cerca de metade da temperatura da superfície do Sol. Esta característica singular proporciona diversas vantagens importantes, como as mencionadas a seguir.
- Densidade de energia – A alta temperatura máxima de operação aumenta a densidade de energia, reduzindo o tamanho e o custo do sistema.
- Simplicidade - Usar blocos de carbono sólido para armazenamento de calor é uma alternativa simples e econômica ao uso de sais fundidos. Ele elimina a necessidade de sistemas de contenção complexos e oferece simplicidade, acessibilidade e confiabilidade.
- Radiação térmica – A estabilidade extrema de temperatura do carbono tem uma vantagem para a transferência de calor. Em temperaturas acima de 1500° C, a transferência de calor funciona de forma diferente em comparação à temperatura ambiente.
- Aplicação em temperatura ultra-alta – Indústrias como cimento, aço e produtos químicos precisam de temperaturas muito altas para seus processos. Esses sistemas de armazenamento de carbono podem fornecer calor em qualquer temperatura que essas indústrias precisem.
- Emissões de GEE – Pode ajudar a reduzir as emissões de alguns dos maiores emissores de gases de efeito estufa do mundo.
Sobre Antora
A startup pretende revolucionar o setor industrial, de difícil descarbonização, mantendo os custos sob controle. Nos EUA, um terço da energia consumida é destinada ao aquecimento em fábricas, desde o gás natural que alimenta caldeiras em cervejarias até o carvão usado em fornos de siderurgia.
O que é?
Baterias térmicas são projetadas especificamente para armazenar energia de forma eficiente, e isso é feito pelo método a seguir.
- Utilizando eletricidade solar ou eólica fontes, grandes blocos de carbono são aquecidos.
- A energia é aproveitada e canalizada por meio de bobinas, como as encontradas em uma torradeira, para gerar calor extremo de mais de 3,000° Fahrenheit.
- Este calor intenso é então absorvido pelo sólido, blocos de carbono bem isolados, resultando no armazenamento de uma quantidade notável de energia.
- Esses blocos de armazenamento de calor, cada um com cerca de um metro de comprimento, atingem temperaturas extremamente altas dentro de contêineres isolados e são capazes de liberar calor conforme necessário para equipamentos industriais.
- Com o potencial de um único site para casa entre 10 e 100 dessas unidades do tamanho de contêineres de transporte, as capacidades de armazenamento de energia em larga escala são imensas.
- Os módulos são montados na fábrica e enviados por estrada para o local, onde são então comissionados e ligados.
- A unidade de demonstração fica no local de uma empresa elétrica em Fresno, Califórnia.
Sobre os Fundadores
Andrew Ponec é cofundador da Antora Energy , e essa empresa inovadora atraiu o apoio de investidores prestigiosos como a Lowercarbon Capital e a Breakthrough Energy Ventures, que reconhecem o imenso potencial e o valor da missão da empresa.
A dedicação de Ponec à sua área é evidente em sua formação acadêmica, tendo obtido um bacharelado em engenharia de sistemas de energia pela prestigiada Universidade de Stanford. Durante esse período, ele conduziu extensas pesquisas em fotovoltaica avançada e eletrônica de potência. Em 2014 , o Sr. Ponec fundou a empresa Dragonfly Systems, que trabalhava no desenvolvimento de novas tecnologias de eletrônica de potência para grandes usinas de energia solar e foi adquirida pela SunPower.
O cofundador e diretor de operações da Antora Energy, Dr. Justin Briggs , também participou ativamente do desenvolvimento de produtos inovadores de armazenamento de energia térmica, garantindo o fornecimento consistente de calor e energia, livres de carbono, 24 horas por dia, 7 dias por semana. O Dr. Briggs é bacharel em física pela UC Berkeley e doutor em física aplicada pela Universidade Stanford. Durante seus estudos de doutorado, ele se concentrou em tecnologia de energia renovável e explorou materiais de alta temperatura para geração e armazenamento de energia.
David Bierman , cofundador e diretor comercial da Antora Energy, possui uma formação impressionante e é graduado pelo prestigiado Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).
Fonte : Antora
